在挑战和突破中不断前行
发布日期：2011年03月01日 11:02 点击次数：
［本站讯］程林，男，49岁，工学博士，全国人大代表，教育部长江学者、山东省泰山学者特聘教授，入选国家百千万人才工程，国家级有突出贡献的中青年专家，是山东省专业技术拔尖人才，国务院特殊津贴获得者。现为山东大学热科学与工程研究中心主任，欧洲核子中心高级合作研究员，国家“973”计划项目首席科学家。
挑战AMS 探秘宇宙深处
程林教授在诺贝尔物理学奖获得者丁肇中教授领导的国际重大科学工程AMS中担任热系统首席科学家，解决了人类历史上首次带电磁铁太空运行的关键科学问题，为国际空间站上唯一的固定实验装置的建设做出了杰出贡献。
AMS是20世纪末和21世纪初国际上最重要的科学工程之一，其物理学使命是在太空中探索暗物质和反物质的存在，是人类第一次在太空中进行的大型科学研究。AMS有16个国家和地区的600余名科学家共同参加，程林教授在其中领导了来自麻省理工学院、瑞士苏黎世高工、美国宇航局等不同单位的科学家一起工作，对AMS在各个季节的温度、运行方式（从断电状态到磁铁充电再到全负荷运行）以及空间站的方位，做了全部的热模型和热模拟，提出了不同结构形式的散热元件，保证了系统的高效散热以及温度场的均匀性和稳定性，设计了AMS在国际空间站环境下运行的热控制系统。
以程林教授为首席科学家的山东大学AMS团队在AMS项目所有参与机构中第一个完成任务，不仅得到了丁肇中教授和美国宇航局的高度评价，也得到了来欧洲核子中心访问的吴邦国委员长、陈至立副委员长、刘延东国务委员等党和国家领导人的关注与赞赏。
丁肇中教授在致教育部的函中写到：“1976年以来，先后有数百位中国科学家和我一起工作，程林教授是最优秀的”。
2010年7月，在日内瓦参加世界议长大会的吴邦国委员长一行专程到欧洲核子中心，参观正在这里建设的AMS。程林教授在AMS组装现场，向吴邦国委员长汇报了山东大学负责的工作，详细介绍了山东大学参与AMS项目中所产生的若干独有技术和创新之处，并向吴邦国委员长汇报了徐显明校长与丁肇中教授就山东大学继续进行AMS项目后续工作的一些具体事项达成的共识。吴邦国委员长在听取了程林教授的汇报之后说：“山东大学的工作非常了不起，非常了不起！”
国务委员刘延东视察山东大学AMS中心时说，“看了实验室以后，留下了很深的印象，你们和国际科学前沿接轨，做出了非常卓有成效的工作。我们国家正在由大国向强国迈进，在科学进步方面，我们应该在国际科学领域占有一席之地，你们的实验室做到了这一点。”
寻求突破 行走在热科学研究前沿
程林教授长期从事工程热物理领域的研究，在传热强化技术与换热器设计理论方面做出了系列创造性成果；对热传递过程的基础性问题进行研究，取得了突破性进展。
程林教授利用换热器传统设计方法中一直严格防止的流体诱导振动，化害为利，使流体诱导振动强化传热。同时，利用振动变形清除传热元件表面的污垢，降低污垢热阻，形成了一种在提高对流换热系数的同时降低污垢热阻的复合强化传热新技术和新理论。他采用完全不同于传统的研究思路，不再致力于振动的预防，而是以主动的受控有限振动耗散积聚的能量，防止振动的破坏。他设计了一种全新的能在流体流动的诱导下自由振动的元件——浮动盘管，依靠元件本身的振动特性使振幅通过系统阻尼得到有效控制，从而使元件能够长期安全运行，解决了由于流体诱导振动而使换热器经常损坏的世界著名难题。换热器使用寿命提高30%以上，1991年投入使用的第一批浮动盘管换热器至今仍运行完好。该换热器在原理与结构上突破了传统换热器的设计思想，在国内外均属首创。本项技术获得1994年度山东省科技进步一等奖和1995年度国家技术发明四等奖。
程林教授在后续研究中经过长时间的努力，在利用自由振动防止振动破坏的基础上进一步提出了利用流体诱导振动强化传热的新思想，将换热器设计中对振动的严格防止转变为对振动的有效利用，使传热元件在低流速下的对流换热系数大幅度提高；并将换热器研究中分属不同领域的流体诱导振动与传热元件表面积垢关联起来，利用振动抑制传热元件表面积垢；提出了流体诱导弹性管束振动的理论模型，开发了弹性管束系列换热设备，建立了弹性管束换热器的设计准则及应用规范，成为国家建筑标准设计(编号:01S122-3～4)，取得了显著的社会与经济效益，获得2001年度山东省科技进步一等奖和2002年度国家科技进步二等奖。
程林教授以弹性管束换热器独特的温度响应动态特性为基础开发了模糊自适应控制装置，使热力设备与动力机械根据负荷变化协同工作，设计了热力集成机组，可以在30%-150%负荷条件下持续高效工作，很好地解决了在大规模城市集中供热中热负荷变化大的问题，提高了供热效率，在城市集中供热工程中得到广泛应用，取得了十分明显的节能效果，获2002年教育部科技进步奖一等奖。
锐意进取 探求设计新方法
程林教授作为国家“973”计划项目首席科学家，提出了基于新的耗散指数的换热器多目标参数优化分段直接设计新方法，为构建具有国家鲜明自主知识产权的换热器热力设计平台提供了关键技术支撑。
为了适应不同的工程用途与要求，换热器设计过程中的多目标参数优化可以减少传送换热介质的能量损失，显著提高换热器的节能效果，但传统的换热器设计方法却很难实现。
经过多年的工程设计实践，程林教授提出了计算关联式中努谢尔特特征数上的一个耗散指数，包含了传热温差、流动阻力、换热系数等多目标参数，创立了一种全新的设计方法，即：先通过换热器两侧同时在恰当的雷诺数范围内计算换热特性，得到换热曲线。再在相同的雷诺数范围内计算两侧的压力损失，得到两条独立的压损曲线，两条压损曲线与热传递曲线相交，以最右边的交点为设计的原始点数值计算的方式不断进行分段计算，最终形成多目标参数的性能折中，使换热器运行能量损失最小。这一方法能包容不确定参数带来的偏差，并能完全确定一个由多目标优化换热器的具体参数。
通过换热器内多目标分段直接设计新方法，程林教授完成了以场协同为目标的换热器热力设计平台，具有完整的自主知识产权，曾获得2003年教育部提名国家科技进步一等奖和2004年国家科技进步二等奖。
潜心学术 带领团队不断超越
程林教授为人质朴，工作勤奋。他团结同事，带领一支长期合作的学术团队不断拼搏进取，取得了丰富的成果和骄人的成绩。
程林教授先后获得国家科技进步奖2项，国家发明奖1项以及教育部科技进步奖一等奖2项、二等奖1项，山东省科技进步一等奖2项、二等奖3项；出版著作5部，翻译著作1部，在《International Journal of Heat and Mass Transfer》、《中国科学》、《科学通报》等国内外权威学术刊物，以及四年一届的“国际传热大会”等世界高端学术会议上发表论文200余篇。自1992年以来，他先后获得中国青年科技标兵、山东省新长征突击手标兵、山东省十大杰出青年、山东省先进科技工作者、山东省富民兴鲁劳动奖章等荣誉称号。2009山东年度新闻人物评选，程林教授当选。组委会授予他的颁奖词形象、贴切得概括了他长期以来的工作和成绩：从暗物质到反物质，从未知到已知，他为AMS探测器穿上温控“外衣”，向宇宙深处探秘。
程林教授是山东大学热科学创新团队的带头人。热科学团队是山东大学于2004年最初组建的14个创新团队之一，以此为基础设立了校直属科研机构——山东大学热科学与工程研究中心。多年来，该团队以国际合作重大项目和国家重大基础研究项目为依托，以国际科学前沿与国家需求为目标，汇集了不同专业背景的人才，在强化传热与换热器设计方面居国内领先水平。2008年，热科学创新团队被山东省人民政府授予山东省首批优秀创新团队称号，并荣记集体一等功。]
【供稿单位：热科学与工程研究中心 作者：宋继伟 编辑：新闻中心总编室 责任编辑：亭亭 】
