《轴流.径流和混流式亚音速与超音速叶轮机械中三维流动的普遍理论》
工程热物理学科创立者 吴仲华著
上海内燃机研究所增压技术组译
“中国人搞出的理论,首先要为中国人服务。”——吴仲华
吴仲华(1917.7.27-1992.9.19),出生于上海,原籍江苏苏州市,中国工程热物理学家。中国科学院院士。
1940年毕业于西南联大后留校任教。1947年在美国麻省理工学院获博士学位 。先后任美国NACA研究科学家、PIB教授。1954年回国,历任清华大学动力机械系教授兼系副主任,中国科学院动力研究室主任、研究员,力学研究所副所长,中国科学院工程热物理研究所所长、名誉所长,中国科学院主席团执行主席、名誉主席,全国人大常委会委员,中国航空学会理事长,中国工程热物理学会理事长,《工程热物理学报》主编等职。1957年选聘为中国科学院院士(学部委员)。
1970年在先进压气机国际会议上,与会科学家把吴仲华创立的“叶轮机械三元流动理论”更明确地定名为“吴氏通用理论”,理论中的基本方程则称为“吴氏方程”。
人物生平:
- 1917年,吴仲华出生于上海一个职员家庭,祖上出过状元。16岁前在上海度过,就读于格致中学。
- 1933年,转入南京金陵大学附属中学(简称金陵中学)高中,直至毕业。
- 1935年,抱着“工业救国”的理想,北上考入清华大学机械工程系。
- 1937年,随校南迁至长沙,清华大学、北京大学、南开大学三校组成的国立长沙临时大学。
- 1938年,响应国立长沙临时大学国防工作介绍委员会(1月设立,并做出了学生从军可保留学籍等具体规定)的号召,申请报考了陆军交通辎重学校,一年多后毕业,在新建的机械化部队短期服役,因该部队不能直接参加抗日而失望。
- 1939年,返回学校(长沙临时大学1938年4月迁至昆明,改称国立西南联合大学)继续学习。
- 1940年,西南联大(清华大学)机械系毕业,毕业后与李敏华分别在机械系和航空工程系留校任助教及教员。
- 1943年,在昆明考取清华庚款留学生。1944年与李敏华一起途经印度赴美,同时在麻省理工学院研究生院学习。原想就读农业机械专业,因该校已不招此专业研究生而改学内燃机。
- 1947年,以优异成绩获美国麻省理工学院(MIT)科学博士学位,其间他的“四冲程内燃机输入过程的热力学分析”研究成果被列入《当代物理学在中国的发展》。由MIT系主任推荐,任美国国家航空咨询委员会(NACA)刘易斯喷气推进中心研究科学家,从事航空发动机基础理论研究。
- 1950年冬,在纽约美国机械工程师学会年会上宣读论文《轴流、径流和混流式亚声速与超声速叶轮机械中三元流动的通用理论》。
- 1951年,为准备回国夫妇同辞去NACA的工作,转去纽约布鲁克林理工大学(PIB),吴仲华任机械工程系教授兼热工组主任。
- 1953年,在对一篇论文的讨论中提出Rothalpy(转子焓)的建议,后为学术界广泛接受。
- 1954年8月1日,趁星期日纽约机场的移民局办事处照例关门之机,全家(夫妻二人和两个孩子)离开美国,以赴欧洲旅游为名,取道英国、瑞士、奥地利、捷克斯洛伐克和前苏联,绕过了大半个地球回到祖国。
- 1955年,应清华大学副校长刘仙洲先生聘请,任清华大学动力工程系教授兼系副主任。
- 1956年,在清华大学动力工程系创办了中国第一个燃气轮机专业,任教研组主任。原热力发电设备教研组分成热电站及热网、锅炉设备、汽轮机三个教研组后,汽轮机教研组也并入燃气轮机教研组。在清华大学动力工程系指定王补宣教授负责新建工业热工专业,1957年底改为工程热物理专业。
- 1957年,增选为中国科学院(技术科学部)学部委员。邀请从美国回来的吴承康、吴文、葛绍岩先生,从前苏联回国的纪家驹先生到动力研究室工作。率先在清华大学动力工程系招收学位研究生。提出并经中国科学院领导批准,从动力研究室派出首批八名留苏研究生。
- 1958年2月,参与制定1958年科学技术发展远景规划,提出重点研究项目(交通运输)“运输工具用燃气轮机”,负责单位为中国科学院动力研究室,吴仲华为负责人。
- 1958年5月,中国科学技术大学成立,兼任物理热工系(设3个专业)主任,创建了工程热物理专业。在清华受到大字报批判,成为清华批判重点,两面大白旗之一,被批为白专道路。1959年清华大学校党委正式为吴仲华平反。
- 1960年,中科院动力研究室与力学研究所合并,创建中国科学院力学研究所(由中科院与清华大学共建,设于清华大学校内),任副所长并兼任第一研究室主任,并积极制订规划,筹建动力研究室实验基地。
- 1961年7月28日,参加国家科委及科学院召开的“技术科学学科规划”会议,参加钱学森、张维主召的力学组。与钱学森、郭永怀、沈元等人以极大的魄力和科学预见,在中国科学院组织“星际航行座谈会”。
- 1963年,提出在中国科学院设立工程热物理研究所,获得批准而暂时未能实现。提出了使用任意非正交速度分量的叶轮机械三元流动基本方程组。
- 1964年,研究室开展四清运动试点,大批资产阶级思想和资本主义道路,吴仲华作为领头人在运动中受到冲击。
- 1965年,力学研究所在开展社会主义教育运动后,第一研究室分成第一、三、五研究室,吴仲华兼任第五研究室主任。
- 1969年,到410厂工作,任811丙压气机负责人。
- 1970年,在美国宇航局举办的国际会议上,首次有人在论文《吴氏方程的计算机解》中提出“吴氏方程”的说法;随后在挪威和比利时相继召开的先进压气机国际会议上,与会科学家把吴仲华创立的“叶轮机械三元流动理论”更明确地定名为“吴氏通用理论”,理论中的基本方程则称为“吴氏方程”。
- 1971年,文化大革命受到冲击后恢复工作,和一个小组到沈阳410厂从事航空发动机改型设计与研制,为几个型号发动机改型做出了贡献。
- 1972年,负责在国内对各地有关航空发动机的科研机构进行调研,并由国家拨专款筹建超跨声速叶栅风洞和单双级轴流压气机试验台。超跨声速叶栅风洞1984年2月建成,1984年5月通过鉴定,单双级轴流压气机试验台1980年建成,1981年通过鉴定并获中国科学院科技进步一等奖。
- 1974年3月下旬,率中国科学院动力热物理代表团参加了在英国召开的第二届国际空气发动机会议,并在英国考察燃气轮喷气发动机研究工作。回国后编写了报告,为报告中科学技术专题“发动机内部气动热力学”第二部分“叶轮机械(风扇、压气机、透平)气动热力学”编写了补充说明材料。
- 1975年,副总理的华国锋按邓小平的指示,于8月25日主持召开由中国科学院科学家参加的“百家争鸣”座谈会。在力学研究所的吴仲华提出,要重视把理论研究成果应用到生产中去,他认为科学院应搞基础性工作,搞新技术、新方法的探索,不同于国防和工业部门重点搞型号。筹建旋转叶栅试验台,任组长,1983年试运转,1985年建成。
- 1976年秋季,率团出席在德国慕尼黑召开的第3届国际喷气发动机会议,作了题为《任意非正交曲线坐标系下基本方程组及其数值解法》的报告。
- 1978年,担任国家科委工程热物理学科组组长,领导制定了全国工程热物理学科发展规划。同时担任国家科委燃气轮机专业组副组长。10月创建中国工程热物理学会,任理事长(1978-1992)。中国购买了英国Rolls-Royce公司的Spey发动机制造专利,受王震副总理之邀,率11人专家组赴西安,在丈八沟国宾馆工作。在201所主持全国性叶轮机械三元流动理论学习班,国内近百位高级专家教授参加,将任意非正交曲线坐标下叶轮机械三元流动计算程序包无偿提供给国内有关的研究所、工厂和高校。
- 1979年3月,率中国工程热物理代表团赴美,参加国际燃气轮机和吸气式发动机会议。
- 1980年4月15日,组织原力学所中部分工程热物理研究力量和其他人员,创建了中国科学院工程热物理研究所,任研究员、所长(1980-1987)。6月13日,加入中国共产党。创办《工程热物理学报》,任主编(1980-1992)。8月14日,在中共中央书记处举办的科学技术知识讲座上做《中国的能源问题及其依靠科学技术解决的途径》报告。经中国科协批准,以中国工程热物理学会理事长身份与国际燃烧学会(The Combustion Institute)联系,使中国工程热物理学会下设的燃烧分会(The China Section of the Combustion Institute)参加该组织的活动。
- 1981年2月13日,出任中国科学院首届学位委员会委员。2月,率团(陈乃兴、黄兆祥等)赴印度参加国际吸气式发动机会议(ISADE)。11月15日,任国务院学位委员会工程热物理专业指导教师。
- 1982年1月12日,给中央领导发函,就斯贝发动机改型一事提出具体意见。参加中美能源与环境学术会议(北京),以英文发表报告《中国的能源问题及其依靠科学技术解决的途径》。
- 1983年4月,率团访问美国。与CIT校长田长霖教授组织了中美双方工程热物理学者在西安和夏威夷的交流活动,还组织了中美合作研究项目,并争取到中国和美国国家科学基金会的科研经费支持。两次应中共中央党校邀请演讲”中国的能源问题及其解决的技术途径”。
- 1984年1月5-12日,中国科学院第五届学部委员大会上,再次被选为主席团执行主席(共5人:严济慈、吴仲华、卢嘉锡、武衡、钱学森)。被聘为大庆石油管理局和辽河油田管理局能源技术顾问,多次深入到油田现场做调研和讲课,为提高中国油田油气资源的梯级利用水平,建议推广应用燃气轮机及联合循环总能系统。
- 1985年,应国家计委科技局委托,组织撰写“关于发展国产地面燃气轮机的报告”,对如何发展中国民用地面燃气轮机提出许多重要建议。组织完成“高效率的注蒸汽燃气轮机发电供热装置可行性的初步分析”研究,为中国发展燃气轮机(特别是航机陆用的)注蒸汽技术提供新方案和理论支撑。
- 1987年,卸任中国科学院工程热物理研究所所长,被聘任为名誉所长(1987-1992)。
- 1988年,肝癌做手术切除后继续工作。同年,主编《能的梯级利用与燃气轮机总能系统》专著,对能的梯级利用与总能系统进一步做了全面阐述。
- 1989年,创办中国科学院下属的北京科能能源与动力研究发展中心,进行在设备制造领域用市场推动研发的大胆尝试。另外,他还被聘为大庆石油管理局和辽河油田管理局能源技术顾问,多次深入到油田现场做调研,为提高大庆油田油气利用水平,建议推广应用燃气轮机及其总能系统。
- 1990年,应美国克莱森大学(NASA提议的)邀请,作为访问教授在美国讲学四个月,系统讲解了吴氏理论和这方面的研究工作。同时,还在NASA刘易斯发动机研究中心和辛辛那提大学作了两次短期讲课。应邀访问欧洲的叶轮机械气动热力学中心VKI(冯卡门研究所)。12月30日,会同李敏华教授向国务委员、国家计委邹家华主任呈报“中国要尽快开始建造一体化煤气化联合循环(IGCC)装置”的建议报告。
- 1991年,组织开展整体煤气化联合循环(IGCC)洁净煤发电技术的研究,派人到美国、日本等考察与进修,组织完成“简化煤气化燃气蒸汽联合循环装置(简化IGCC)”可行性研究等。应中国石油天然气总公司的委托,组织完成“凝析油气田轻烃回收、循环注气、节能工程的概念设计”可行性研究。继续开展航空退役机陆用改型的技术途径和方案可行性的研究,对相关改型的指导思想、技术途径、可能方案以及成套问题等,提出有价值的意见。
- 1992年4月,从中国科学院主席团执行主席位置卸任,当选为主席团名誉主席。7月,再次会同李敏华教授向中国科学院胡启恒副院长等领导提出“中国开展整体煤气化联合循环(IGCC)方面工作的具体建议”的关键性报告。
- 1992年9月19日,因病在北京去世,享年76岁。11月,中国工程热物理学会第八届年会举行了专门的学术报告会,详细报告了在吴仲华指导、带动下和在他的理论启发下取得的科研成果。会后出版了《纪念吴仲华教授学术报告会论文集》。
科研成就:
- 科研综述
吴仲华50年代初发表的“轴流、径流和混流式亚声速与超声速叶轮机械中三元流动的普遍理论”论文,在国际上被称为“吴氏通用理论”,其主要方程被称为“吴氏方程”。60年代,提出了使用任意非正交速度分量的叶轮机械三元流动基本方程组。“吴氏通用理论”在国际上已广泛地应用于先进的航空发动机的设计中。领导研究发展了整套亚、跨、超声速计算机方法与计算机程序,已在国内广泛应用,为提高我国能源利用水平做出了重大贡献。
- 承担课题
1982年2月,负责承担国家计委批准、中国科学院下达的国家重点攻关项目“北京燕山石化公司东方红炼油厂燃气蒸汽联合循环发电供热试验装置”课题(1982-1992)。
1983年组织实施 “燃烧与能源利用” UNDP项目(1983-1985)。
1986年3月,被聘为西北工业大学名誉教授。组织实施“叶轮机械与能源利用设备的研究与发展”UNDP项目(1986-1990)。
1987年主持国家自然科学基金“工程热物理中关键问题的研究”重大项目(1987-1991),并具体负责其中“热机气动热力学”部分的研究。
- 学术论著
时间
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作者
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期刊
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1950
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Wu, Chung-Hua and Wolfenstein,
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NACA TR 955
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1950
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Wu,Chung-Hua
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NACA TN 2214
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1952
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Wu, Chung-Hua
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ASME
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1951
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Wu,Chung-Hua
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NACA TN 2302
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1951
|
Wu, Chung-Hua and Brown, C. A.
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NACA TN 2407
|
1951
|
Wu, Chung-Hua and Brown, C. A.
|
NACA TN 2455
|
1951
|
Wu, Chung-Hua and Costilow
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NACA TN 2492
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1952
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Wu, Chung-Hua and Brown, C. A.
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Journal of Aeronautical Sciences
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1952
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Wu, Chung-Hua
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ASME or NACA TN 2604
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1952
|
Wu, Chung-Hua and Brown, C. A.
|
NACA TN 2702
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1952
|
Wu, Chung-Hua and Curtis, A.
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NACA TN 2749
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1952
|
Wu, Chung-Hua
|
NACA TN 2750
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1953
|
Wu, Chung-Hua
|
NACA TN 2961
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1953
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Wu, Chung-Hua
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ASME Transactions
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1954
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Chung-Hua Wu and Wen Wu
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Technical Report, No.1
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1955
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吴仲华
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机械工程学报
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1956
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吴仲华
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机械工程学报
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1957
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吴仲华
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力学学报
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1958
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吴仲华
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国务院科学规划委员会
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1962
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吴仲华
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机械工程学报
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1963
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Wu, Chung-Hua
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Institute of Mechanics, C.
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1965
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吴仲华
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机械工程学报
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1976
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Wu, Chung-Hua
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3rdPISABE
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1980
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吴仲华
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红旗
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1982
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吴仲华.
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中美能源与环境学术会议
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1983
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吴仲华,朱根兴
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工程热物理学报
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1984
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Wu, Chung-Hua, Wu, W., Hua, Y.
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ImechE
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1984
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Wu, Chung-Hua and Wang,
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ASME
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1985
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Wu, Chung-Hua
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7th ISABE
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1985
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Wu, Chung-Hua
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Proceedings of 7th ISABE
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1986
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吴仲华,华耀南,王保国,王正明,张家麟,黄晓燕
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工程热物理学报
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1992
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Wu, Chung-Hua, Wang, Zhengming, Chen, Hongji
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ASME J. of Turbomachinery
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1992
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Wu, Chung-Hua, Zhao, Xiaolu, Qin Lisen
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ASME J. Of Turbomachinery
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1993
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Wu, Chung-Hua
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NASA Report 4496
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1988年组织出版《能的梯级利用与燃气轮机总能系统》一书,对能的梯级利用与总能系统做了全面阐述。并再次论述同时发展烧气烧油的联合循环装置和研究各种在燃气轮机中烧煤的方法的中国燃煤联合循环发展的“双管齐下”方针。
由NASA出版了专著《亚声速和超声速叶轮机械中二元和三元旋转流动的通用理论》(NASA Contractor Report 4496,1993年出版)。
- 成果奖励
1957年,他以“燃气轮机的研究”荣获国家自然科学奖二等奖。
1981年通过鉴定并获中国科学院科技进步一等奖。
- 荣誉表彰
1987年获中国机械学会金质奖章。
1957年选聘为中国科学院院士(学部委员)。
人物评价:
“吴仲华先生一生对科学的主要贡献有两个,一是创立叶轮机械三元流动理论,这已经是举世公认的了;另一是他提出了工程热物理学科,这一点还没有为充分认识,但它的意义随着时间的推移,会日益显现。”“国际工程热物理学界,吴仲华是中国的代表。”
(美国加利福尼亚大学伯克利分校校长田长霖教授评)
1917年7月27日,吴仲华出生在上海。他从小接受良好的教育与熏陶,形成了努力、认真、刻苦、严谨、执著的品格。高中毕业后,正值中华民族危亡的时刻,他为国家的命运担忧,选择了“工业救国”之路,1935年,他考入清华大学机械工程系。1937年“卢沟桥事变”后,清华大学、北京大学、南开大学等被迫南迁至湖南长沙,组成临时大学,他作为在校生也随校南迁。不久南京沦陷,国民政府流离,中华民族到了最危险的时候,他意识到“工业救国”并不能救眼前的中国,“抗日救国”赶走侵略者才是最迫切的。为了参加抗日,他和许多同学投笔从戎,于1938年进入国民政府为筹建机械化部队在湖南开办的陆军交通辎重学校,在学校他学习和掌握了驾驶和修理卡车、装甲车的技术。一年多毕业后到第五军(新建机械化部队)服役,任中尉技术员。由于第五军并未直接参加抗日,1939年他又回到大学继续学习,1940年毕业后留校任教。
1943年底,他通过“庚子赔款”公费留学考试,携新婚妻子、同年级同学李敏华一起留学美国,在麻省理工学院(MIT)研究生院攻读博士学位。在选择攻读专业时,他曾认为祖国是农业国,希望就读于农业机械化专业,但由于学校已不再招收该专业研究生,才改学内燃机专业。其妻李敏华攻读同校航空系博士研究生。由于两人同时攻读,孩子和家务等带来的负担使他们的学习更加艰辛。几年苦读,1947 年他以优异成绩获得科学博士学位,1948年李敏华也完成学业,成为该校航空系第一位女博士。
毕业后,吴仲华夫妇先后应聘到美国航空咨询委员会(NACA,美国宇航局NASA前身)刘易斯(Lewis)喷气推进实验室(现Grenn研究中心)任研究工程师、研究科学家。在实验室,他选择了燃气轮机研究,1950 年开始发表了一系列论文。其中,最有代表性的是1952年发表的论文,提出了用两类流面进行叶轮机械三元流动的设计和分析计算。此后,随着燃气轮喷气发动机和大型计算机技术的迅速发展,三元流动计算成为各国叶轮机械设计所采用的最先进计算方法,他和他创建的叶轮机械三元流动通用理论在国际叶轮机械领域的声誉也更加提高,后来国际上将叶轮机械三元流动通用理论称为“吴氏通用理论”,而他则被誉为叶轮机械三元流动通用理论的奠基人。
1950年11月27日,新中国代表伍修权在联合国做报告,吴仲华在现场聆听了这个报告后兴奋不已,下定决心一定要回国。为顺利回国,1951年吴仲华夫妇辞去了在美国航空咨询委员会的工作,到纽约布鲁克林理工学院机械系任教授兼热工组主任。1954年8月1日,趁星期日纽约机场的移民局办事处照例关门之机,以赴欧洲旅游为名,携全家取道英国、瑞士、奥地利、捷克斯洛伐克和苏联,历时数月,绕了大半个地球于1955年初回到祖国。
回到北京后,他接受了他的老师、时任清华大学副校长刘仙洲教授的邀请,到清华大学动力系任教。1956年,他在清华大学创建了全国第一个燃气轮机专业,并任教研室主任。同年又与中国科学院合作,创建了工程热物理研究所前身——中国科学院动力研究室,任主任、研究员。
1960年动力研究室合并到中国科学院力学研究所,合并后他任力学研究所副所长。在1970年,他虽然因故没有能够参加美国机械工程师学会燃气轮机大会,但大会还是把他创立的叶轮机械三元流动通用理论命名为“吴氏通用理论”。大会的评价是:在20世纪50年代初期,国际叶轮机械界发生了两件大事:计算机的发明和叶轮机械“吴氏通用理论”的创立。吴仲华教授开创了叶轮机械三元流动数值仿真的先河,从此叶轮机械得到蓬勃发展。
他抓紧一切时间,积极地在全国推广叶轮机械三元流动理论及方法。他长期工作在沈阳、西安等航空发动机研究所和工厂,进行航空发动机改型设计、试验,讲解三元流动理论和其改型设计方法,为工厂、研究所培养人才。他去工厂就住招待所,和别人一样住四人间、吃食堂饭。
他把自己掌握的全部知识提供给国内研究所、工厂、高校等,但在对外合作时,则绝对保持国家立场,回绝了大量不合理要求。
1980年,研究所恢复建制,正式命名为工程热物理研究所,吴仲华担任所长,同年他实现了自己多年的入党夙愿。恢复建制后他的科研工作更加深入。
1980年,他被特邀在中共中央书记处举办的科学技术知识讲座上做了“中国的能源问题及其依靠科学技术解决的途径”的报告,从科学技术角度,提出解决我国能源问题的战略构思,提出各种不同品质的能源要合理分配、对口供应,做到各得其所的综合梯级利用。基于总能系统的思想,他率先提出对我国经济发展有重大影响的若干新型能源动力系统研究方向,这些研究方向大多以不同形式列入我国各个时期国家能源领域科技规划中。
1987年6月,因年龄原因,吴仲华退离所长岗位。年底,不幸发现患了肝癌。1988年初转往上海手术治疗。术后恢复期间,病房成了他的办公室,在病房内不断地给各方写报告、提倡议、接见相关人员,提议在国内开展燃气蒸汽联合循环等总能系统的研究。病刚见好,他就立刻投入工作。1990年他应邀赴美国讲学4个月,系统地讲解了叶轮机械三元流动理论。接着访问了国际著名的航空发动机研究所—比利时的冯·卡门研究所(VKI)。在国外的这段时间,他完成了“亚音、跨音叶轮机械二元、三元有旋流动通用理论”报告。这篇论文在1993年正式发表,编号为NASA CR-4496。这是吴仲华最后一篇论文,而40多年前他的成名论文NACA TN 2604也诞生在那里。
由于过度劳累,无情的病魔再次袭来,癌细胞转移到肺部,他一方面积极配合治疗,一方面仍不停地工作。1992年8月1日上午,他主持了中国工程热物理学会常务理事会,下午感到身体不适再次住进了医院。1992年9月19日傍晚在北京医院逝世。
吴仲华先生尽管已经离开,但是他创立的理论仍然在世界叶轮机械领域闪耀着光芒,他的爱国情怀,对事业的奉献执着,和对中国工程热物理事业的贡献,永远值得我们铭记。
百度百科文章:
顶尖物理学院士回国被迫下乡挑猪粪,中国航空因此至少落后20年!
今天,无数人享受过航空交通所带来的便捷。在引进谈判中,中国人与英国人据理力争。然而,如此先进昂贵的技术其实是基于一个中国人的理论研制成功的。尽管如此,他依旧被誉为 航空界的钱学森。中国本应大力支持吴仲华领导的航空发动机研究
士之过?
国之殇?
今天,无数人享受过航空交通所带来的便捷它宁静、舒适,缩短了世界各地间的距离,甚至让当天在广州和新疆之间奔波成为了可能。作为现代飞机核心技术之一, 涡轮引擎 是其中最关键的技术,我国早在 70年代 就开始引进的英国的技术。在引进谈判中,中国人与英国人据理力争,不惜花费了好十几亿人民币将其引进。然而,如此先进昂贵的技术其实是基于一个中国人的理论研制成功的,而当时的他还在湖北的“五七干校”接受劳动改造,养猪赶牛,挑粪种田。
他毕业于 清华 ,后出国赴 麻省理工进修,五十年代初他发表了《叶轮机械三元流动理论》。改变了全世界对叶轮机械复杂内部流动的认识,英国人以他的理论基础才研发出这种发动机。
如今民航客机所使用的发动机都基于他的理论,而他,为了报效祖国毅然从美国回到家乡,却因为因为种种 人为因素 ,无法施展拳脚,半辈子都在建设航空工业根基的死循环中。直到2003年我国才终于将这种发动机的技术吃透。
尽管如此,他依旧被誉为 航空界的钱学森,他的讲学录像甚至被NASA作为培训的教材,…
吴仲华 先生祖籍江苏省苏州市,1917年出生于上海,他父亲是一位随和的职员,母亲也受过良好的教育。他自幼就成长在这样的小康家庭中,接受了很多来自母亲的勉励和开放的价值观。
吴仲华也从没辜负过良好的家境,他少时就读于上海 格致中学 ,高中转学至 南京金陵中学 就读。优秀的教育给吴仲华打下了坚实的基础,高中毕业后,吴仲华考上了清华大学正春风得意时,帝国主义列强瞄准了中国的土地,日军全面侵华,东北华北沦为战乱之地。各大高校迁往临时校址,吴仲华的求学路异常坎坷。
在这样的背景之下,吴仲华和大多数知识分子一样,选择了 科学救国 的道路,确切的说是 工业救国。他进入了国民政府筹建的交通兵辎重兵学校,学习了驾驶车辆、修理卡车、装甲车的实用技术。
吴仲华满腔热血为抗日献出浑身的力气,结果毕业后所服役的机械化部队并不直接参战,他失望至极,返回了当时的西南联合大学继续学习。
毕业后吴仲华留校任教,并与同学李敏华喜结连理,没两年, 吴仲华夫妇都通过了清华大学的公费留学考试,双双赴 美国麻省理工 攻读博士学位。
吴仲华时刻心系祖国,也影响了他的专业选择,起初,他考虑到中国是农业大国,农业是重中之重,发展农业机械化是当务之急, 希望主修农业机械。无奈麻省理工已经不招收此专业的研究生,吴仲华只能该学 内燃机专业 ,阴差阳错走对了路,在美国求学的日子并不好过,吴仲华夫妇两人有了两个孩子,照顾他们的同时还要兼顾繁重的学业。吴仲华主动分担了大量家务活,全力支持妻子,他们轮流上课,一人在家照看孩子,一人去上课,下课铃就是两人交接班的信号,就这样念完了博士。
1947年,吴仲华以优异的成绩获得博士学位,他的妻子李敏华也成为了麻省理工航空系的第一位女博士,夫妇二人又先后受聘于NASA的前身美国航空咨询委员会。而且因为两人都没有加入美国国籍,只能以老外的身份申请,要经过国会的审批,当年全美国只有四名外国人获准,他们就在其中。
吴仲华参加工作后,立马开始传热学的研究,但在实验室的建议下,他又转向叶轮机械流动的研究。这一改变迎来了吴仲华一生中最辉煌的时期,他先后发表的一系列叶轮机复杂的流体研究论文。创立了国际公认的 叶轮机械三元流动通用理论,在20世纪40年代,学界普遍对如何分析叶轮机内部流动没有公认的合理方法。当时有一种意见认为,叶轮机械内部流动也可以使用外流的解析方法,当吴仲华也研究到这个问题时,十分有洞见地 意识到叶轮机械内部流动的复杂边界条件,沿用外流解析法并不能准确地描述分析,于是他十分有远见地应用刚刚出现的电子计算机,基于计算机技术和计算数学的数值计算方法建立了叶轮机械复杂的内部流动数学物理模型。
开辟了航空机械的新篇章,后来美国机械工程师学会的一次大会上有人评论道:在五十年代初期,国际工程界发生了两件大事:计算机的发明和叶轮机械吴氏通用理论的创立。
吴仲华在美国的生活没有持续很久,朝鲜战争爆发后,中美两国敌对,吴仲华夫妇毅然退出了美国的军方的研究机构
同时,来自中国的代表伍修权在联合国会议作报告,吴仲华旁听后心中燃起了中华复兴的火焰,毅然回国。
回国后,吴仲华夫妇从无到有一手建立起共和国的航空事业,在母校清华大学开设了 全国第一个燃气轮机专业,与中国科学院合作,创建了 中科院动力研究室,培养出的第一届毕业生为中国军舰燃气轮机的研发做出了卓越的贡献。
吴仲华也因此党员为中国科学院学部委员,后来这一头衔改称为院士,还获得了第一次颁发的国家自然科学奖二等奖,后来中国科技大学成立,他还担任物理热工系主任。
一切都顺风顺水,眼看着新中国的轮机热力学即将走上正轨,却遇上了政治变故。当时全国兴起了 “插红旗,拔白旗” 的运动,对刚回国不久的吴仲华来说,要明白政治形势是一件很困难的事。他直言不讳,耿直地指责大跃进中不科学的精神,最终被批为保守落后,遭受了大字报批评,还被定为清华大学的两面大白旗,重点批判。说一个曾经创造了叶轮机械历史的知识分子思想保守,想来也是万分讽刺。
次年,清华大学党委领导亲自为他平反,正准备再次重新展开科研工作时,又遭遇三年困难。吴仲华手下的研究骨干陆续被调往其它地方,航空工业受到冷落,全依赖苏联提供的图纸生产。
之后的近十年里,吴仲华的科研工作从来没有摆脱政治运动的阻挠,“十年”期间,他作为学术的权威受到了很多批判
受到周总理的庇护,吴仲华所受的人身攻击不多,但也被抄家,甚至 被送到湖北的“五七干校”接受贫下中农再教育
在农场里养猪养牛,挑粪种田。这都不是让吴仲华最难过的,航空发动机的研究全面停滞让他痛不欲生,每天被无聊折磨,吴仲华竟学会了吸烟。吴仲华的心结同样也是周总理的担忧,1971年,周总理针对航空发动机质量差,性能落后的问题指出要 治好飞机的心脏病。
从此,政府高层决定从外国引进全套的发动机技术,与此同时,我国与美国的外交关系稍有解冻。但依旧囿于国会的阻挠,于是暗示英国对中国出口先进技术。英国同意向中国出口最先进的涡轮风扇发动机技术—— “斯贝发动机”。斯贝发动机是英国罗尔斯罗伊斯(劳斯莱斯)在60年代研制的一款先进的涡轮风扇发动机。与当时我国的涡轮喷射发动机相比,有推力大、油耗低、可维护性好的优势。最初,英国只同意向我国出售民用斯贝发动机,而国务院建议购买军用斯贝发动机专利,历经六轮谈判,终于签订了专利引进合同。
然而,英国人的这款先进发动机实际上是基于吴仲华的理论研发成功的,作为斯贝发动机的鼻祖,吴仲华此时还没有恢复工作,还在接受劳动改造。中国本应大力支持吴仲华领导的航空发动机研究,却偏要花费约 12亿人民币 购买英国专利。而且所签订的合同目标是在3年内,我国用英国提供的材料、毛坯复制出等质量的发动机,5年内,能用国产的材料和毛坯复制成功,然而,直到1983年,中国动用举国之力才实现国产化斯贝发动机。国产化光鲜的背后,却是对斯贝发动机技术原理的缺失,完成了与英国人签订的合同后, 耗巨资引进的斯贝发动机竟然因为经费不足陷入冬眠。而在1981年国产的涡扇6发动机性能全面达标,却因为没有配套机型而下马,有人怀疑涡扇6的下马的原因是四人帮曾经的大力支持。
吴仲华在恢复工作后,中国也迎来了改革的春风,大批军工企业倒下,他则建议将斯贝发动机改为它用,与工厂合作成立公司,但因为势单力薄,项目没用运行下去,那时候我国的航空工业基础研究元气大伤,吴仲华又重新牵头,将荒废的研究所重新建起来,在他的领导下,我国的工程热物理在国际渐渐有了些地位。
国际上对吴仲华也甚是想念,国际吸气发动机学会的第三届会议还专程邀请吴仲华参加,会议上他的演讲被评为全场最佳,英美高校的教授们纷纷发出与他合作的邀请。吴仲华的学术地位再度提高,我国的学术威望也因此获益,晚年,吴仲华罹患癌症,初次手术后他还赴美讲学倍受追捧,两年后,不幸癌症扩散至肺部,于75岁去世。
美国机械工程师学会为他发了讣告,称他为 叶轮机械先锋!
美国宇航局(NASA)将他讲学的录像作为专著出版,并作为他们的培训材料!
吴仲华去世后,斯贝发动机终于告别了冬眠,重新启动研究。
直到2003年,“秦岭”发动机诞生,才算是真正吃透了斯贝发动机。
后来的“太行”发动机、涡扇15发动机都因斯贝受益匪浅。
搭载“秦岭”发动机的飞豹。
一个国家能有一位理论开拓者是何其的幸运。
但却因为政治风波失去了主动,为了迎头赶上竟然抛弃自主研发,靠买回来的果子撑门面。
这种本末倒置又是何其的悲哀。
吴仲华的故事没有人想看到第二次。