近日，第二届世纪氢能大会在京顺利召开。各专家学者和企业代表在会上发表演讲，对氢能产业发展建言献策。顶瑞（北京）科技有限公司董事、中国压缩机协会副主任委员、原中国科学院力学研究所中英联合实验室主任李世海发表《隔膜压缩机用于氢气加压的关键问题及解决方案》演讲。
大会现场，李世海提出一系列问题针对氢能源设备国产化的问题。他表示，氢能产业需要设备国产化，但目前国产设备是否可靠是一个值得商榷的问题，此外，目前氢能源技术是否足够支撑设备的国产化，对氢能源行业将产生怎样的影响？通过问题，李世海引出传统制造业在氢能产业中的困境：面对内卷、低价的竞争环境，如何提升技术，如何生产出真正自主、可靠、高效的国产设备？李世海为与会嘉宾提供了一条新的思路：工程科学思想。他介绍，工程科学是在自然科学和工程技术的互相结合中产生出来的，是为工程技术服务的一门学问。工程是人的创造结果，而工程科学是以满足工程需求为目的，基于自然科学的理论，探索和认知工程基本规律的科学。工程科学在创造性的工作中具有重大意义，能够给出规律，形成新技术和新知识！提出工程科学思想的科学家是我国两弹一星元勋钱学森。钱学森界定了工程科学家的使命：将基础科学中的真理转化为人类福利的实际方法；澄清使人高度困惑的工程问题, 避免工程设计中出现更多的错误；工程科学家形成了任何一项工程发展项目中的核心，他们是工业新前沿的先驱。“工程科学不仅应用在氢能领域，众多行业中都可以应用到工程科学”李世海表示，工程科学是探索新的工程规律，进而创造新技术。各行各业都需要创新技术，都需要工程科学思想。工程科学三大任务分别为：所建议的工程方案的可行性；如果可行，实现方案的途径；工程失效分析及补救方案；工程科学的核心是提出方案。工程科学家不同于普通的工程师，工程科学的思想在于提出新的方案并创造出新的技术。李世海对如何制造高水平的新设备这一问题进行深度剖析，他强调，要“跨界、降维、开拓新思路”。以基础理论为方向，将工程科学思想注入已知问题之中，提出新的方案并不断尝试，创造出新技术。未来工程技术研究的核心是“数值模拟”，数值模拟的理论基础与自然科学研究的基本原理同源——最小作用量原理。泛函中的广义坐标是广义计算变量，应用更为广泛，可以解决更为复杂的问题。利用工程科学思想和数值模拟，顶瑞制造出了多场景膜压机、率先自主研发了膜压机缸盖强度分析软件、率先完成了油-膜-气耦合分析软件（顶瑞公司建立了膜腔结构参数设计标准）、膜压机膜片一致性运动明显改善（改变了膜片油测的碰撞状态，确保膜片碰撞时由油膜减阻；改进了充气过程中初始流场分布膜片更趋于一致性运动）等创新内容。在氢气隔膜压缩机的创新上，顶瑞将要开发新概念的非固膜多腔膜压机，根本上解决启停不稳定问题；将现有膜压机相同缸径的排气量增加数倍甚至一个量级；膜片位置完全可控，完全实现一致性运动；相同活塞循环次数，膜片往复次数减少一倍；静止状态膜腔内部残留气体。李世海表示，利用工程科学和数值模拟，打造出更具有竞争力、摆脱技术困境的加氢站氢气隔膜压缩机是团队的目标之一，未来，将要打造出以数值仿真为“灵魂”的创新型机械制造企业。
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2022-09-19
氢能观察张赢446000
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