大馬科學家發現新傳熱技術
信息来自:亚洲周刊二十四卷 十七期 (2010-05-02) · 作者:林友順 · 日期:23-04-2010

大馬科學家李居強無意中發現新形態傳熱技術,突破以往的傳熱理論。非相變傳熱技術的廣泛使用,將推動工業與民生領域的熱高效利用和新能源開發,大幅減低能源消耗和熱排放,全球減碳將更見效果。
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今年初,在印度孟買舉行的第九屆國際傳熱傳質大會期間,出席大會的逾二百名來自世界各國的傳熱界專家熱烈議論馬來西亞專家帶到大會上演示的傳熱器件,一種用高溫噴火器猛烈噴燒數分鐘後,可以立即觸摸而不燙手的傳熱器件,專家們無不對這一器件顯現出來的高強度傳熱能力感到「非常驚訝」;大會秘書處也破例開闢地方展示由馬來西亞與中國專家聯合提呈的論文,並特別提供傳熱演示協助。其他學者的論文壁報只允許展示兩個小時,但此論文壁報卻獲得青睞,在長達三天會議期間無需取下,讓與會者得以充分閱覽。

在無意間發現這一傳熱現象的馬國專家李居強感到欣慰,他經四年的研究成果終於獲得國際傳熱學專家的「正面反應」,並給予「值得研究」的評語,為他繼續在這方面進行鑽研加油和打氣。李居強也將聯合中國專家於今年八月份在美國舉行的世界傳熱傳質大會上再發表一篇論文,希望最終國際學者得以為這項新發現找到其理論依據。目前這篇論文已經被大會組委會接受。

目前是海鷗能源私人有限公司首席執行員兼技術總監的李居強認為,他沒有學過熱力學和從事熱力學研究,這個發現是個意外。不過,也許正是因他沒有熱力學背景也才能發現這種現象。因非相變技術介於熱力學與電磁學之間,是人們之前從未發現的傳熱現象,許多熱力學專家之所以未能發現,也是因為他們始終認為沸騰傳熱或相變傳熱現象才是最高傳熱境界。而非相變傳熱機制卻恰恰以抑制沸騰和相變而傳熱證明那是片面的結論。

李居強透露,海鷗能源目前已經進行多項產品的實用性實驗。一旦完成相關檢驗程序,便會規模化投產。非相變傳熱技術的廣泛使用,將有力推動工業與民生領域的熱高效利用和新能源開發,從而大幅度減低能源消耗和熱排放,全球節能減碳運動將更見顯著成果,可以相信這一發現也將隨著其原理的不斷被揭示,人們對它更全面的了解,充分發揮它的特長後,勢必淨化地球,造福人類。

世界上許多發現事實上是在無意間出現。牛頓因一個蘋果掉到頭上而發現地心吸引力,愛迪生學母雞孵蛋而悟出電燈原理,李居強則是在進行一次特殊的熱管傳熱實驗中,因封閉的管子發生了洩漏,發現了一種以前熱管無法達到的傳熱現象。擁有無線電技術的他很敏銳的抓住了這個現象。經過多次的反複實驗,他終於成功地重複了這一傳熱現象,並在與現有的傳熱現象的對比和同比實驗中,確定這是一種新的傳熱現象。

由於無法用常規的熱力學理論上的四種傳熱方式:輻射、傳導、對流、相變來解釋這種現象,李居強便根據其製作方法和傳熱過程與現有的相變傳熱現象不同的特徵,自行稱之為「非相變熱管和非相變傳熱方式」,並將其研究成果黏貼在網絡熱管論壇,希望能得到專家的指教。令他感到意外的是,網上的評論幾乎是一面倒懷疑他的研究成果。然而這並未讓他感到洩氣,反而讓他確定了這確實是一項新發現,一個尚未被認識的傳熱方式。

通過實驗,李居強發現,「非相變傳熱方式」突破了熱管的黏性極限、聲速界限、攜帶極限、毛細極限、沸騰極限及長徑比極限等諸多限制,使傳熱能力在加熱密度、傳熱方位等方面大幅度提高;而且結構簡單,材料普遍,製作工藝簡便,具有可維護特點,適用性廣泛,能更廣泛地在任何需要傳熱傳冷的實用工業設備和產品上應用,包括軍事、航太及能量轉換等領域應用。

有了新發現還需要有伯樂。當時在泰國居住的李居強並沒有把實驗成果留在泰國,也拒絕朋友的建議把研究成果帶到新加坡,而是接觸馬國企業家海鷗集團董事經理陳凱希。李居強與陳凱希曾有合作關係,具有敏銳商業頭腦的陳凱希在聽取李居強的彙報後即刻意識到有關研究的非凡價值。他馬上抓住這個機會,成立海鷗能源公司,投入不小的資金讓李居強開發非相變傳熱技術。

一項新的發現要獲得國際社會的接受並不是那麼容易,尤其是有關發現是來自一個發展中國家的非相關領域的專家。在海鷗,李居強利用更先進的儀器和優越的實驗條件,反複進行研究實驗,其非相變熱管技術也已經到了掌握自如的境界,開始進入實用開發階段。李居強把他的成果拿到中國最高行業權威機構——中國科學院工程熱物理研究所進行鑑定,期望通過中科院的鑑定,讓其開發的技術和產品獲得市場的承認,並隨之廣泛的應用到各個領域。

一個人的成功終是要經過重重的考驗。中科院的專家用了權威的工藝和儀器,卻未能重複實驗出「非相變」傳熱的理想效果,於是給了李居強一個否定的結論,指其研究「沒有發現高傳熱」現象,也「很難重複」這種現象。這讓李居強及投入大量資金的陳凱希一下子就跌入了深谷,雙方的努力都將枉然。雖然李居強自認沒有足夠的權威地位駁斥中國最高行業權威機構的結論,然而,反複實驗所得成果反映的事實卻讓他不願因此而放棄。他們因此邀請中科院的專家到馬國的實驗室親身觀看他們的研究,並共同進行測試,以事實來證明這種傳熱技術可以重複展示。不過,這還是無法改變中科院的否定結論。

二零零九年在中國舉行的熱管大會時,堅持實事求是的李居強把研究產品帶到大會,在酒店房間演示給出席大會的專家看,讓這些第一次接觸非相變傳熱技術的專家感到驚訝。李居強的研究引起了來自台灣的代表——台灣清華大學的林維耕的注意,「他跟我從威海一路談到珠海,從早上談到深夜,並邀請我到台灣去開展研究工作」。雖然知道這項研究在台灣將能獲得重視,不過,陳凱希拒絕讓李居強到台灣。李居強說:「陳凱希認為,既然這項研究被中科院所否定,我們還是應該讓中科院來研究和肯定它。」

中科院從否定到肯定

皇天不負有心人。當李居強處在其發現因中科院的否定而一籌莫展的時刻,中科院工程熱物理研究所傳熱傳質中心的改組改變了他的研究命運。之前參與鑑定工作的一名博士研究生有異於其導師的看法,正面看到這項發現,於是便一再向改組後的傳熱傳質中心負責人推薦這項發現和海鷗的李居強。這位負責人在與李居強進行了多次交流後,便把重新共同測試研究的想法反映給了工程熱物理研究所領導,並獲得了有力的支援,這使到李居強的發現成果研究出現轉機。

中科院的一位退休研究員吳邦賢接觸到了「非相變」傳熱現象和技術,振奮不已,認為這是「劃時代」的發現,很可能把熱能物理推上一個空前的高度,並給所有需要傳熱技術的軍工民用領域帶來震撼性的技術革命。吳邦賢和他的學生及助手積極協助李居強將實驗現象和發明的技術歸納總結,提升到理論層面。事情很快有了新進展,中國科學院工程熱物理研究所傳熱傳質中心新上任的主任唐大偉接受海鷗的建議,讓海鷗出資建實驗室,中科院派員對這項技術進行深入研究。零九年八月,海鷗能源和中國科學院工程熱物理研究所正式在北京簽約,共建「高強度傳熱新技術聯合實驗室」。兩個月後,所長秦偉、副所長朱俊強一行六人赴馬,在吉隆坡參觀考察了海鷗傳熱實驗室,並在馬來西亞首相署部長許子根的見證下,與海鷗能源公司重簽署了合作協定。至此,中國科學院工程熱物理研究所與海鷗集團關於高強度傳熱技術的合作研究正式拉開了序幕。

李居強和袁達忠、吳邦賢兩位學者今年一月共同署名的《非相變熱管的實驗研究及初步機理分析》論文,在第九屆國際傳熱傳質會議論文評選委員會上得到八個「好」、兩個「良」和一個「可無需修訂發布」的評審意見,這讓有關發現從技術走向理論的層面,讓這項發現從大馬走向國際,為改變人類的生活面貌做好了準備。■

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