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裴吉:从一枝独秀到百花齐放

来源:  发布时间:2018-04-04

——记江苏大学流体机械国际合作创新研究团队负责人裴吉
  
本刊记者  卫婷婷 

 


  “一花独放不是春,百花齐放春满园。”这句诗出自《增广贤文》。意思是:一朵花开不能说明春天到来,百花齐放才意味着春的旺盛。
  从一枝独秀到百花齐放不仅需要数量上的增加,更需要质的飞跃。江苏大学流体机械国际合作创新研究团队负责人、副研究员裴吉深深懂得这一道理。多年来,他致力于离心泵流动与优化理论研究,研究成果优异,受到国内外同行的首肯。身为江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师和江苏大学青年学术带头人,他带领流体机械国际合作创新研究团队以科研为切入点,着力提升国际化水平,已经形成了一批有冲劲、有活力、国际化背景强、具备高水平国际视野的创新研究人才团队。其所在的团队2017年获得了江苏大学“青年文明号”荣誉称号,成为我国在流体机械领域一张亮丽的名片。
  
瞄准核心问题  践行学以致用 


  泵是以液体作为工作介质进行能量转换的一种机械,是依靠液体和机械之间的相互作用而工作的。水泵广泛应用于国民经济各个领域,凡是有液体流动的地方几乎都有泵在工作,如航空航天、核电站、核潜艇、农业排灌、城市供水、石油、化工、水力发电和各类机械系统等。据统计,泵的耗油量约占全国总油耗的5%,耗电量约占全国总发电量的17%。离心泵是应用最广和最多的泵,约占泵类总量的70%。
  随着应用的逐渐深入,实际生产需要对离心泵的性能提出了更高的要求,而离心泵内部复杂流动导致的性能恶化和稳定性问题日渐凸显,半经验半理论设计方法上的固有缺陷也逐渐暴露出来。如何更好地优化离心泵运行性能,减少不稳定流动及压力脉动对离心泵性能和稳定性的影响,已成为各行各业在实际应用中面临的难题。
  “我们工科的科研工作者,都希望自己的研究成果能应用于工程实际,特别是能够解决国家急需的重要工程实际问题,这样才有意义。”裴吉告诉记者。从2009年开始,在博士生导师、时任江苏大学校长、国家重点学科流体机械及工程学科带头人袁寿其的指导下,他针对在国民经济各领域中广泛应用的离心泵开始潜心从事相关理论与技术的研究。
  为开拓视野,学习国外先进理念与技术,在导师的鼓励下,裴吉成功申请了国家留学基金,前往德国杜伊斯堡埃森大学留学,成为江苏大学首位获得国家留学基金资助的联合培养博士研究生。2013年,裴吉顺利斩获博士学位,2014年获江苏省优秀博士学位论文奖。
  “在德国的一年时间,让我领略了机械工业高度发达国家严谨的工作作风。刚去的时候,觉得德国人做事相对比较慢,但是很快发现他们做事慢是为了把每件事都做到精益求精。在做之前进行细致的规划,每一步怎么做考虑得非常清楚,每个人对自己的工作都尽职尽责,所得结果都是别人研究工作可靠的依据和基础。学术氛围不浮躁、做每件事情近乎苛刻的认真使得德国学术和工业界整体效率极高,这正是我们学术界和传统行业工业企业急需学习的。”留学德国的这段经历让裴吉受益匪浅,为日后的科研和团队管理工作打下了基础。
  经过近十年的攻关,在国家自然科学基金青年基金、江苏省自然科学基金青年基金、中国博士后科学基金第八批特别资助项目、中国博士后科学基金面上项目(一等)、江苏省博士后科学基金,包括参与的国家杰出青年科学基金、国家科技支撑计划、江苏省自然科学基金创新学者攀登计划等国家及省部级科研项目的支持下,裴吉在叶片泵流动诱导特性与水力优化技术及应用、大型调水工程泵装置理论及关键技术研究与应用、高效可靠叶片泵及装置系统关键技术研究与应用、大型双吸离心泵节能与稳定运行关键技术研究与应用等方面取得了重要突破,解决了困扰业界多年的应用难题,推动了科研成果的转化和企业创新能力的升级。
  天道酬勤。近年来,裴吉先后入选江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师、扬州市绿杨金凤计划优秀博士人才、江苏大学“青年骨干教师培养工程”青年学术带头人,荣获“江苏大学新长征突击手”称号;发表SCI、EI检索论文40余篇,其中,以第一作者或通讯作者发表 SCI收录论文20余篇;授权国家发明专利20项,其中作为第一发明人授权10项;获中国机械工业科技进步奖二等奖1项、三等奖2项,高等学校研究优秀成果奖科技进步奖二等奖2项、山东省科技进步奖二等奖1项、江苏省科技进步奖二等奖1项。
  为了系统阐释相关研究成果,2014年裴吉撰写的《离心泵非定常流动特性及流固耦合机理》学术专著在机械工业出版社出版。书中研究了离心泵非定常流动及其诱导振动特性,内容包括离心泵非定常水力激振现象的试验测量,离心泵非定常流固耦合现象的高精度数值模拟,流固耦合振动数值模拟结果与试验测量结果的对比研究,离心泵内部周期性流动非定常强度分布规律的研究等。提出了一套离心泵的非定常流动诱导振动试验测量和数据分析方法;建立了适用于分析离心泵流固耦合问题的数值求解策略,并得到了振动试验结果的验证;提出了能够快速评价离心泵内部流动非定常强度特性的计算方法。为从事流体机械设计和运行稳定性研究工作的工程技术人员及高等院校相关专业的师生提供了参考。扎实的理论研究,严谨的科学实验,让这部专著获得了 2016年镇江市优秀科技论文(专著)特等奖。
  
着眼国际前沿 打造一流团队 


 
  国际化是江苏大学加快推进研究型大学建设的战略引擎。组建国际化的研究团队、培养国际化科研人才是重中之重。为此江苏大学给予了青年人充分的支持,青年国际化学术人才能够大展拳脚,充分发挥自己的特色和优势。
  十年树木,百年树人。裴吉十分重视研究生的国际化培养,积极鼓励学生与境外高水平大学和科研机构交流学习。近年来,团队在读博士研究生70%以上获批国家留学基金,赴国外进行博士联合培养和攻读博士学位,获批总人数和成功率排名全校第一。此外,团队积极为学生构建高层次联合培养平台,在江苏大学率先与国际高水平大学团队达成实质性博士联合培养双学位授予协议,并取得高水平人才培养成果:与意大利帕多瓦大学联合培养的阳君博士,成为江苏大学首位获得中外双学位的联合培养博士研究生(2015年);与德国凯泽斯劳滕工业大学联合培养的张帆博士,成为江苏大学首位中德双博士学位获得者(2017年);与澳大利亚昆士兰科技大学联合培养的王龙滟博士已获得澳大利亚博士学位(2017年),并被江苏大学聘任为资格研究员加入团队任教。团队所有博士生在读期间均能获得团队资助赴境外(所有硕士研究生赴境内或境外)参加国际学术会议,宣读研究成果,这大大提高了研究生的国际视野和学术交流能力。
  此外,团队积极引进流体机械领域国际优质研究生教学资源,与海外高水平教授建立了长期、稳定的合作关系,目前已聘请国际流体机械研究领域包括前美国加州理工学院副校长Christopher Earls Brennen教授、法国骑士勋章获得者Gerard Bois教授在内的多位欧美著名学者为江苏大学客座教授,开展校内研究生学术前沿讲座,并有5门全英文课程正式列入研究生培养方案,是校内引入研究生全英文专家授课数量最多的团队。
  羊有跪乳之恩,鸦有反哺之义。研究生们受益于国际化的发展战略,迅速成长为独当一面的创新型人才,反过来,又发挥各自的能动性,“八仙过海、各显其能”,积极整合国际科研合作资源,充分发挥海外资源内驱动力,主导促成了江苏大学与国际多所知名大学的校际科研合作协议的签订,为江苏大学打造高层次国际合作科研平台做出突出贡献。2016年6月,江苏大学与法国巴黎高科—法国国立高等工程技术大学(ENSAM)正式签署谅解备忘录,在博士和硕士研究生联合培养制度、学术骨干和青年教师交流制度,以及合作科研等方面达成一致,并已开展“中法叶片泵研究国际联合实验室”的筹备工作。法方团队负责人Bois教授与团队成员司乔瑞博士合作申请获批了国家高端外国专家项目(2015—2017),共同在江苏大学搭建了离心泵气液两相流中法国际联合试验台。2017年6月,团队成员陪同袁寿其研究员应邀访问意大利帕多瓦大学(USNews 2017排名意大利第一),双方在国际科研合作、共建联合实验室、教师互访以及学生双学位培养方面开展高层次对话交流,签订了全面的科研与人才交流协议,并在江苏大学国家水泵工程中心建立离心泵空化中意国际联合试验台。在此基础上,团队成员作为核心骨干成功申请获批了科技部国家国际联合研究中心——流体工程装备节能技术国际联合研究中心,这是国内最高层次的国际合作科研平台,将在流体机械领域具有更好的国际化发展潜力和引导示范作用。
  人才不断涌现,平台越搭越宽、越搭越大,研究成果自然不断涌现。团队十分重视与海外高水平大学和科研机构的合作与交流,利用国家水泵工程中心国家级平台,与流体机械领域国际高水平科研团队开展合作研究,大大提升了团队成员的科学研究水平,获得了高水平的合作科研成果。近3年发表高水平SCI检索论文50余篇;出版中英文专著译著5部;授权国家发明专利40余项;相关研究成果在机械工业联合会组织的科技成果鉴定中被评价为“国际领先”。近3年获得了多项重要科技奖励,如国家科学技术进步奖二等奖、高等学校研究优秀成果奖科技进步奖二等奖、山东省科技进步奖二等奖、大禹水利科学技术奖二等奖、中国机械工业科技进步二等奖、水利优秀科技成果奖一等奖等。裴吉荣获2017年亚洲流体机械青年科技奖,受邀在清华大学举办的国际水利学会IAHR流体机械及系统学术会议、第十届全国水力机械及系统学术会议上作大会特邀报告。
  2015年以来,团队成员主导或参与承办了江苏大学多次流体机械领域的大型重要学术会议。2015年,中德“高效、可靠叶片泵基础理论及应用”双边学术研讨会由裴吉和德国凯泽斯劳滕工业大学Martin B?hle教授作为双方主席共同发起和组织,这是江苏大学首次获得国家自然科学基金委中德科学中心资助举办的中德双边国际学术研讨会,来自中国、德国、法国和意大利的30余名学者代表应邀出席了研讨会,裴吉等作大会特邀报告。在2017年的11月,第14届亚洲流体机械国际会议(AICFM14)暨2017年中国工程热物理学会流体机械、热机气动热力学分会学术会议、第四届全国节水灌溉装备与技术战略研讨会暨江苏省新型高效节水灌溉装备产业技术创新战略联盟成立大会、第一届国际水利与环境工程学会水力机械亚洲分会学术研讨会、2017中国(镇江)先进流体工程装备技术转移大会等一系列国际、国内高水平、重量级专业会议成功召开。
  “这些会议的参会人数累积达1500余人次,其顺利召开扩大了学校、学科和国家水泵工程中心在国内外的影响,促进了江苏大学师生与国际知名学者的学术交流。”作为江苏大学国家水泵及系统工程技术中心办公室主任的裴吉全程参与了上述会议的协调组织工作,为会议的顺利成功召开做了大量工作。此外,他还应邀在多个学术会议做专题报告,比如在清华大学召开的第一届国际水利与环境工程学会水力机械亚洲分会学术研讨会上,裴吉作为国内优秀青年学者代表应邀作了题为“Performance Improvement on Pumps Based on Modified Particle Swarm Optimization”的大会特邀报告,相关研究方法和结论得到了与会中外邀请专家的一致认可和好评。
  高水平的人才、高层次的研究平台、高质量的学术交流,多重机制下,团队逐渐形成百花齐放的局面,团队主要以优秀青年教师为主体(平均年龄在35岁以下,青年占70%以上),所有成员均具有博士学位,70%成员具有一年及以上海外合作科研经历。其中,1人获批江苏特聘教授,1人入选江苏省“333”高层次人才工程第二层次人选,1人入选山东省泰山产业领军人才,2人被评为江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师,2人获批江苏省“六大人才高峰”培养人选,3人获得江苏省优秀博士学位论文,5人评为江苏大学优秀青年骨干教师青年学术带头人,2人具有欧美高水平大学博士学位。
  在裴吉和团队成员的努力下,江苏大学流体机械国际合作创新研究团队的春天正在来临。

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2018年7月下

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