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攻关攀登搏激流——记东方电机股份有限公司副总工程师石清华校友

【来源: | 发布日期:2003-06-25 】

[ 作者:贺 元 ]

在四川省德阳市东方电机股份有限公司初次见到石清华,看到的是一位中等身材、一头乌黑的“板寸”映着白里透红的面庞、充满阳光气息的年轻人,让你想不到他就是为我国水轮机转轮的水力设计做出显赫贡献的“东方电机”的副总工程师。

石清华生长在“天府之国”的四川。故乡那苍翠的山峦、湍急的溪流养育了他。而少年时代启蒙老师“中国水力资源居世界第一”的一席话更是启迪了他无穷的遐想。梦想放飞希望,凭着执著的信念,他从流体机械专业一毕业,就毅然投身到“东方电机”的转轮水力研究中。转轮是水轮发电机组的“心脏”,其性能的优劣直接影响到水轮机的效率、空化性能和压力脉动。经过几年的实践磨砺和理论探索,石清华深感我国与国外在转轮的水力开发上的差距。一种为民族工业争气的强烈责任感,驱使着他在转轮水力开发的征途上苦苦地跋涉和攀登。“路漫漫其修远兮”,他深感学识功底之不足,毅然负笈华中科技大学,师从中国水轮机学界泰斗程良骏老教授。“书山有路勤为径,学海无涯苦作舟”。勤奋苦读的石清华,像海绵一样吸收着数学、流体学、计算机软件等方面的知识,在叶片流场的知识海洋里遨游,先后研读了《水涡轮机械流动理论》等专著,并掌握了用计算机进行流动计算的方法。耳濡目染,程老师严谨治学的态度和洞悉问题的能力也感染启迪了他。三易寒暑,这位满腹经纶的学子抱着攀登转轮水力设计高峰的拳拳之心,又回到东方电机水力研究中心。第一目标选择了我国水轮机的空白——400米水头段转轮。多年来,我国在这个水头段一直用的是国外的转轮。从流态的分析到流速和压力的计算,直至叶片曲面的设计,石清华将所学知识用到转轮设计中是那样的得心应手,如鱼得水。转轮模型制成后,经过几轮高水头的试验,性能完全优于以往的转轮。这一成果填补了国内空白,被用到江西龙潭、四川沙牌电站。成功的喜悦激励着他向下一目标昂首迈进。水力研究是一门试验与计算机密切联系的学科,国外高性能计算机及软件的出现,使我国由手工计算作图后制作模型转轮,再进行转轮试验的传统方法已明显落后。石清华与同事们决定对“混流式转轮三维流动分析及损失计算”软件开发课题进行攻关。这是一个集数学、流体力学、数值分析技术和计算机编程为一体的高科技课题,那一行行复杂的公式,一组组枯燥的数据,一条条玄妙的曲线的分析和计算,常常令人绞尽脑汁而不得其解。在当今五光十色、精彩纷呈的世界里,上网、炒股、旅游、麻将等竞相诱惑人们,石清华却能心无旁矦,甘于寂寞,不为所动。在计算机旁不知熬过多少个炎热的夏日、严寒的冬夜,饱尝过挫折的痛苦,也品味了成功的快乐,终于在国内率先开发出了转轮流体动力分析实用软件,并先后用于青海李家峡、云南大朝山、湖北丹江等大型水电站的转轮计算和设计。

“东方电机”作为我国发电设备的骨干企业,多年来一直得到党和国家的关心与支持。江泽民总书记、李鹏委员长、朱 基总理先后来厂视察,给了“东方电机”职工巨大的鼓舞和鞭策。改革开放既给“东方电机”带来了高速发展的机遇,又给身怀报国之志的青年科技精英提供了大显身手的舞台。1997年,“东方电机”赢得了制造单机容量700 MW的三峡水电机组合同,中华民族的世纪理想将要由这一代科技工作者来实现。石清华在激动之余又给自己人生锁定了新的目标:承担“九五”国家重点科技攻关项目“三峡水轮机水力稳定性预测研究”。他带领一个由多名华中科技大学的硕士组成的团队,会聚在计算机旁和高水头试验台上,一干又是一年多,独创了用“回流”模型预测水力稳定性的方法,获得了国内外同行的高度评价。

为了使国内水轮机转轮水力设计技术尽快达到国际先进水平,公司选派石清华等人赴加拿大GE Hydro公司参加三峡转轮水力设计技术转让和流体计算软件培训。石清华在华中大校园里磨炼出来的流利的英语口语、深厚的水轮机流动理论功底、扎实的计算机技能和在“东方电机”积累起来的丰富的水力设计经验,给了他莫大的帮助。他如饥似渴地学习国外先进的设计理念,虚心向国外同行请教,深入到试验台进行观察和试验。加拿大蒙特利尔市是久负盛名的旅游胜地,苍翠宁静的皇家公园、清澈迷人的圣劳伦斯河、雄伟壮观的奥林匹克中心以及五光十色的繁华街市都很诱人,但他都无暇顾及。一段段复杂的计算程序被他反复演示,一个个崭新的创意在他脑海中渐渐形成。为了建立实力超群的科研团队,石清华先后选派4名水力研究人员赴华中大攻读硕士。攀登转轮水力研究新高峰,他已箭在弦上。

三峡水力开发技术转让后,“东方电机”承接的第一个水电合同是被誉为黄河上第一颗明珠的盐锅峡水电站9台水轮机的改造,要求在仅更换转轮的特殊条件下增容20%。能否开发出达到增容要求的优秀转轮,不仅直接关系到电站增容改造是否成功,而且是检验“东方电机”最新水力设计技术的试金石。一次次转轮叶片型线的修改和优化,一遍遍叶片通道的网格划分,一轮轮的转轮试验,一条条试验曲线,石清华望着计算机工作站屏幕上不断跳动的各种分析数据,不知熬过了多少个不眠之夜。男儿有泪不轻弹,当最终定型的盐锅峡转轮经用户验收通过后,石清华哭了,但流出的不是辛劳伤心的泪,而是获得成功后幸福的泪。盐锅峡水轮机增容改造转轮的成功开发,直接经济效益上千万元,社会效益更是无法估量,使我国从此告别了没有高水平水轮机转轮的时代,是石清华带领他的团队采用最新技术,高起点进行创新开发的一个范例,是最新水力设计技术在“东方电机”水力开发中开出的一朵绚丽新花。几年来,石清华先后为四川福堂、湖南东江、湖北水布垭、青海公伯峡、云南小湾等大型和巨型水电站设计开发了近20个具有世界先进水平的优秀水轮机转轮。

根据三峡水力发电水轮机的需要,国外多家知名发电设备商经过多年研究推出的转轮虽然效率达到了要求,但由于电站运行水头变化大,压力脉动不甚理想。1999年,国务院三峡办召集国内水力专家进行研究,提出了在三峡右岸开发出性能优于左岸的转轮。石清华主动请缨,接受了这项世界水力研究界最具挑战性的研究任务。公司为他们配备性能良好的计算机工作站和商业软件,他在消化吸收国外公司流体计算软件的基础上,又进行了二次开发和创新,创建了具有中国特色的集水轮机转轮水力设计、流态分析和性能预测一体的水力开发软件系统。石清华又带领他的团队在试验台上对国外公司的三峡转轮进行复核试验,并对压力脉动高的区域进行模拟分,在此基础上,利用自行开发的软件系统和多年来积累的水力设计经验,对三峡右岸转轮进行水力设计优化设计,之后又是模型转轮的制造,设备的安装、调试,石清华他们几乎是马不停蹄,一路狂奔。不知多少个日日夜夜,他们在试验台上迎来朝日的彩霞,送走落日的余晖。一眨眼半年过去了,经过几轮试验,新开发的转轮,压力脉动已明显优于国外的三峡左岸转轮,水轮机水力稳定性有了实质性突破,完全消除了困扰国内外水轮机行业的特殊压力脉动问题。石清华的成功也受到国务院三峡办、中国三峡工程总公司和国内同行的肯定和赞誉。“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”。石清华那略显疲惫的脸庞也终于绽开了灿烂的笑容。

“会当凌绝顶,一览众山小”。恰似一场艰难而漫长的攀登,在征服座座高山,美景尽收眼底时,回望所经历的坎坷和艰辛,才会感到格外的惬意。这些年来,石清华发表了颇具学术价值的论文二十多篇,其中有的获得中国科学首届青年学术年会优秀论文奖,有的在亚洲流体机械国际会议、国际水力研究协会学术会议上发表,得到了国内外学术界一致好评。他本人也分别被授予“四川省科技拔尖人才”、“四川省科技标兵”、“四川省优秀青年科技创新带头人”和“德阳市十大杰出青年”。面对成绩和荣誉,石清华谦和地说:这些成绩是我们“东方电机”水力研究团队几代人辛劳耕耘和智慧的结晶。我们幸逢改革开放、国家水电蓬勃发展的大好机遇,“东方电机”又为我们搭起了一显身手的大舞台,还有以三峡为题材的精彩剧本,我们应该表演得更出色更精彩。我国水力资源的开发还不到20%,在三峡上游还有溪落渡、向家坝等一系列大电站等着我们去开发,好戏还在后头。

我们期待着石清华更精彩的“演出”!