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湖南人文科技学院攻破海底采矿难题

作者:彭正华 奉先焱 刘双娟子 何柳云 张琬榕 文章来源:新湖南客户端 发布时间: 2019-06-06 字体:【】【】【

  今年1月20日,湖南人文科技学院能源与机电工程学院唐川林教授和胡东博士领衔的水射流技术创新团队为新加坡POET Shipbuilding and Engineering PTE LTD公司解决了海底采矿管道淤堵难题,达成了该校与海外企业的首次合作。

  创新团队以唐川林、胡东为带头人,以王舒、林鹏、廖湘平、冯广智、邓岭、刘伟元、王霞光等为主要成员,团队在该校创建仅仅2年的时间里,在教学、科研、育人等方面取得了显著成绩,发挥了典型示范作用。

  8名骨干抱团发展 

  3步走谋划宏伟蓝图 

  近年来,湖南人文科技学院高度重视高层次人才引进,吸引了一大批优秀人才加入,水射流团队中的大部分骨干成员便在其中。

  2017年,胡东、唐川林2人先后来到该校,在他们的影响下,上海大学和重庆大学联合培养的博士王舒,武汉大学博士林鹏,浙江大学博士廖湘平等优秀青年教师都相继来到我校。志同道合的他们迅速组建起科研团队,齐心协力开展科研攻关。

   

  (水射流技术创新团队)

  “我们的研究方向大体一致,之前也在一个课题组,有团队才能做大事,大家就都不约而同地聚在了一起。”水射流技术创新团队在该校组建后,冯广智,邓玲,刘伟元等青年教师也纷纷加入,实现抱团发展。众人拾柴火焰高,在唐川林、胡东等团队主心骨的带领下,团队成员共同努力,取得了累累硕果。

  目前,该团队已与新加坡POET Shipbuilding and Engineering PTE LTD公司签约2个150万元的合作项目,解决了该公司海底物料破碎及采矿管道淤堵难题,实现了该校与海外企业首次合作。

  除此之外,该团队已获批国家自然科学基金项目2项,湖南省自然科学基金项目2项,湖南省教育厅重点项目1项,湖南省优秀青年项目1项,娄底市重大项目1项等,并与上海、长沙等地的大型企业签约了多个横向课题。

  据了解,能源与机电工程学院现建有高效射流创新实验室1间,在团队努力下,实验室共承担科研项目20余项,经费超过500多万元。

  该实验室秉持开放交流原则,通过对矿业工程、机械工程、流体力学等众多学科的交叉研究,形成了以水射流理论与技术为基础的多学科跨领域综合研究平台,成为水射流应用基础研究和高层次人才培养基地。

  下阶段,水射流团队有三点思路,一是尽可能争取科研项目,积极为政府、企业开展科研攻关;二是在学校建立一个300万元的实验室,实现科研成果产业化,吸引更多优秀人才来学校开展科研工作;三是争取在十四五期间,获批湖南省重点实验室和湖南省创新创业团队,促进我校应用特色学院及应用特色学科的发展。

  多年积淀加团队合力攻关 

  用150万解决海底采矿难题 

  2018年,水射流技术创新团队为新加坡POET Shipbuilding and Engineering PTE LTD公司解决了海底物料破碎、高效输送以及采矿管道淤堵难题。

   

  (左为胡东,右为唐川林)

  新加坡POET Shipbuilding and Engineering PTE LTD公司计划在菲律宾海域采集铁矿,当时,该公司总价值4亿元的采矿船基本建成,却在核心技术——浆料气力提升上遇到了瓶颈,寻遍世界都没能找到有效解决方案。

  无意间,该公司负责人在知网上发现了唐川林教授和胡东博士发表的有关气力提升技术的系列论文,随后辗转联系到唐川林。一开始,唐川林没当回事,以为是江湖骗子,但双方一交流便相谈甚欢。唐川林发现,该技术难题与自身研究内容无缝对接,可以尝试解决。

   

  (唐川林与企业技术人员交流)

  之后,唐川林、胡东一行受邀前往建设基地实地考察。在现场,唐川林一行人胸有成竹地和企业技术人员探讨技术思路。

  “好了,我们的合作定了。”在之后的座谈会上,公司董事长柯炳華当场决定与水射流团队开展合作。“对于我们提出的150万元研究经费,董事长毫不犹豫地答应了。”胡东回忆道。

  2017年12月4日,该公司与湖南人文科技学院签订校企合作协议。根据协议要求,该校必须在2018年1月20日之前完成工程设计。不到2个月的时间,要完成如此艰巨的任务,团队压力很大。

   

  (校企合作协议签约现场)

  “团队从未涉及过海洋领域研究,在实地运行方面缺乏经验,同时,海洋设备设计与陆地设备设计需考虑的因素完全不同,怎么样才能在短时间内完成呢?”项目伊始,这些问题让团队成员犯了难。

  自此,该团队每天开会讨论、检查进度,不断完善方案。为了解决难题,该团队前往菲律宾海域实地勘察,对菲律宾海域洋流以及海域水文水质进行了深入分析。

  设计装置能不能将矿石提起来?如何提高铁矿石开采的浓度?如何使海底装置有效抵抗洋流产生的冲击性与破坏力……这些都是团队研究过程中需要思索的难题。

  遇到困难就战胜困难,在不到2个月的研究时间里,水射流团队深入钻研,合力攻关,逐个击破。“在设计科研方案时,团队成员熬夜设计出来的方案被一次次推翻,不断改进完善十几次后,才最终定稿。”林鹏说。

  最终,水射流团队高质量完成了工程设计方案,原计划实现20%的铁矿石提纯率,在海域现场进行试验时,铁矿石提纯率达到了40%,远远超出了预期效果。目前,该技术已在长江三峡砂石开采项目中得到成功应用。

  在此之前,德国、日本一些发达国家投入了大量资金用于研究洋流对管道的影响问题,但都未能成功。而我校水射流团队却迎难而上,解决了这一超级难题。

  据介绍,水射流团队的这一研究成果,有效解决了关于“深海、深陆”方面的技术难题,为世界海底采矿技术提供了有效方案。

  45名学生加入刷新历史成绩 

  90后青年成团队主力军 

  水射流团队立足科研,勤抓教学,在科研教学中以育人为导向,以文育人,以德化人。团队组建以来,先后有45名学生加入团队开展课题研究,取得了一系列成果。

  2018年以来,水射流团队教师指导的学生在各类大赛中取得了突破性成绩,在湖南省第八届大学生机械创新设计大赛中斩获二等奖2项、三等奖3项;在湖南省第五届大学生工程训练综合能力竞赛中斩获一等奖1项、二等奖2项、三等奖4项。

  李策是机械专业2015级学生。大学期间,他积极参与水射流团队的课题研究,目前,他已在CSCD期刊上以第一作者身份发表学术论文2篇。

  此外,在水射流团队带领的学生中,有多名学生考取了硕士研究生。庹磊、何丽晏等学生都是其中的典型代表。

  

  在课堂上,水射流团队成员严抓学习风气。不允许学生上课玩手机是最基本的纪律要求,他们要求学生养成良好学习习惯;同时,他们也不断反思自我,努力提高自身教学水平,增加课堂幽默感,提高学生学习兴趣。“学生上课疲劳打瞌睡,和老师上课无趣乏味有很大关联。”唐川林说道。

  在生活中,水射流团队教师争做学生的引路人,积极引导学生向上向善。一次,唐川林碰到一位学生吸烟,他本可以置之不理,但不忘“教书育人”初心的他还是上前劝说,和学生讲起故事,劝导学生不要吸烟。数月之后,该学生在食堂碰到唐川林,主动过来问候:“唐教授,我认识您,就是从您在厕所批评我吸烟开始的,现在我已经戒烟啦。”

  “年轻人思想活跃,敢闯敢干,要发挥主力作用。”作为湖南人文科技学院首届知联会会长的唐川林,非常注意对青年科研人才的培养,目前,他已让学生胡东博士担任团队负责人,自己则在实验室潜心钻研。“现在是年轻人的时代,年轻人应该大有作为。”唐川林说。

    原标题:《湖南人文科技学院攻破海底采矿难题