陆力,男,汉族,中共党员。中国水利水电科学研究院教授级高工,中国电机工程学会水电设备专委会主任委员,享受政府特殊津贴专家。1988年毕业于清华大学水电系并获工学博士学位,主持或参加了20余项国家重大科研攻关专题项目和省部重点项目。在国内外公开发行的刊物及国际国内学术会议上发表论文80余篇,曾获湖北省科技进步特等奖1次,水利部科技进步二、三等奖各1次,水利部大禹科技进步二等奖1次,天津市科技进步三等奖1次,内蒙电力科技进步一等奖和四川省电力科技进步二等奖各1次,曾获国家重大装备三峡及水电领导小组办公室突出贡献奖表彰。
教育及工作经历:
1982年毕业于清华大学水利系,获学士学位。
1984年硕士研究生毕业于清华大学水利系,获硕士学位。
1988年博士研究生毕业于清华大学水利系,获博士学位。
1988年参加工作,历任工程师、高级工程师、教授级高级工程师、研究室主任、副所长,是享受政府特殊津贴的专家。
1996年至今中国水利水电科学研究院机电所,副所长。
2006年2月至2007年4月北京中水科水电科技开发有限公司,总经理助理。
2007年4月至6月北京中水科水电科技开发有限公司,副总经理。
2014年至今北京中水科水电科技开发有限公司总经理。
学术兼职:
1、中国电机工程学会理事水电设备专业委员会主任委员。
2、能源行业小电机组标准化委员会主任委员。
3、全国水轮机标准化技术委员会副秘书长。
4、电力行业水电站水轮机标准化技术委员会委员。
5、中国水利学会泵与泵站专委会副主委。
6、水电站水力设备质量检验测试中心主任。
7、全国水机磨蚀试验研究中心副理事长。
主要研究领域:
水力发电工程、水力机械。
承担科研项目情况:
作为负责人或主要参加者承担国家重大科技攻关专题项目6项,省部级重点科研项目8项,横向科研项目数十项。
主要成就与贡献:
主持编写标准2项,主持修订标准2项。主持完成重大工程的科研咨询论证项目四项,主持小型水电站建设项目一项,新产品研制项目三项。在国内外公开发行的刊物及国际国内学术会议上发表论文四十余篇。曾获水利部科技进步二、三等奖各一次,水利部大禹科学技术二等奖一次,并获国家重大装备三峡及水电领导小组办公室突出贡献表彰奖。是享受政府特殊津贴的专家。
2015
1 固液两相流浓度测量方法探讨 陆力; 徐洪泉; 余江成; 刘娟; 廖翠林 水电站机电技术 2015-02-15
2014
2 鱼友型水轮机研究进展及建议 廖翠林; 陆力; 李铁友; 王万鹏 中国水利水电科学研究院学报 2014-12-15
3 “仿医疗”的水电机组故障诊断系统 徐洪泉; 陆力; 潘罗平; 廖翠林 水力发电学报 2014-06-25
4 水轮机泥沙磨损研究进展 易艳林; 陆力 水利水电技术 2014-04-20
2013
5 离心泵叶轮水中固有频率经验下降系数分析及优化 朱文若; 高忠信; 陆力; 王福军 水利学报 2013-12-15
6 水泵水力稳定性研究进展 易艳林; 陆力 第十九次中国水电设备学术讨论会论文集 2013-11-21
7 空腔危害水力机械稳定性理论概述 徐洪泉; 陆力; 王万鹏; 李铁友 第十九次中国水电设备学术讨论会论文集 2013-11-21
8 冲击式水轮机过流部件泥沙磨损的试验研究 刘娟; 陆力; 朱雷; 潘罗平 第十九次中国水电设备学术讨论会论文集 2013-11-21
9 水电设备状态检修发展策略探讨 徐洪泉; 陆力; 潘罗平; 廖翠林 第十九次中国水电设备学术讨论会论文集 2013-11-21
10 空腔危害水力机械稳定性理论Ⅱ-空腔对卡门涡共振的影响及作用 徐洪泉; 陆力; 李铁友; 王万鹏; 廖翠林 水力发电学报 2013-06-25
11 混流泵叶轮设计关键参数分析 邴浩; 曹树良; 陆力 水力发电学报 2013-06-25
2012
12 空腔危害水力机械稳定性理论Ⅰ-空腔及涡旋流 徐洪泉; 陆力; 王万鹏; 廖翠林 水力发电学报 2012-12-25
13 速度矩分布规律的参数化描述及对混流泵性能的影响 邴浩; 曹树良; 谭磊; 陆力 农业工程学报 2012-07-01
14 HVAF喷涂WC-12Co涂层的空蚀、磨损及磨蚀性能研究 刘娟; 余江成; 潘罗平; 陆力 水力发电学报 2012-06-25
15 混流泵导叶对其性能的影响 邴浩; 曹树良; 谭磊; 陆力 排灌机械工程学报 2012-03-30
2011
16 水力机械CFD应用的若干问题与思考 廖翠林; 陆力; 李铁友; 王万鹏 通用机械 2011-12-10
17 高扬程大型离心泵磨损预估数值研究 高忠信; 邓杰; 游超; 陆力 第十八次中国水电设备学术讨论会论文集 2011-11-05
18 水电设备焊接标准及质量控制研究 王万鹏; 廖翠林; 陆力; 徐洪泉; 李铁友 第十八次中国水电设备学术讨论会论文集 2011-11-05
19 关于水轮机磨损标准制定及相关问题的讨论 余江成; 陆力; 马素萍 第十八次中国水电设备学术讨论会论文集 2011-11-05
20 我国水电设备的国际市场机遇、挑战及应对措施 廖翠林; 陆力; 徐洪泉; 李铁友; 王万鹏 第十八次中国水电设备学术讨论会论文集 2011-11-05
21 从低碳、环保角度看我国水电设备发展方向 廖翠林; 陆力; 李铁友; 王万鹏 通用机械 2011-07-10
22 从我国水电设备质量现状看第三方质检机构的作用 王万鹏; 廖翠林; 陆力; 马素萍; 李铁友 水利技术监督 2011-02-15
2009
23 水电机组状态监测与故障诊断研究新进展 桂中华; 潘罗平; 陆力 中国水利水电科学研究院学报 2009-09-15
2008
24 离心泵内固体颗粒运动规律的实验研究 刘娟; 许洪元; 唐澍; 陆力; 罗先武 水力发电学报 2008-12-25
25 50年来水力机电研究领域发展与回顾 陆力; 高忠信; 潘罗平; 马素萍 中国水利水电科学研究院学报 2008-12-15
26 离心泵内固体颗粒运动规律与磨损的数值模拟 刘娟; 许洪元; 唐澍; 陆力 农业机械学报 2008-06-25
27 固液冲蚀部件表面波纹状磨损形貌的成因探讨 刘娟; 许洪元; 唐澍; 陆力 中国水利水电科学研究院学报 2008-06-15
28 钟形进水流道吸水室的后壁距研究 陶海坤; 祝宝山; 曹树良; 陆力 流体机械 2008-03-31
29 高比转数混流泵导叶设计计算 张勤昭; 曹树良; 陆力 农业机械学报 2008-02-25
30 用于高比转速混流泵设计的流场计算 林恺; 曹树良; 祝宝山; 陆力 清华大学学报(自然科学版) 2008-02-15
2007
31 用于高比转速混流泵设计的流场计算 林恺; 曹树良; 祝宝山; 陆力 清华大学学报(自然科学版)网络.预览 2007-11-01
32 循环水泵节能技术研究与实施 黄维贤; 邱富学; 陆力; 李铁友; 王海安 水利水电技术 2007-09-20
33 高比转速混流泵叶轮正反问题计算 张勤昭; 曹树良; 祝宝山; 粱开洪; 陆力 清华大学学报(自然科学版) 2007-09-15
34 循环水泵节能技术改造 陆力; 李铁友; 姚静; 张国彬 全国火电大机组(300MW级)竞赛第36届年会论文集(下册) 2007-08-01
35 钟形进水流道吸水室后壁的优化设计 陶海坤; 祝宝山; 曹树良; 陆力 江苏大学学报(自然科学版) 2007-05-10
2005
36 高比转速混流泵叶轮设计方法 曹树良; 梁莉; 祝宝山; 陆力 江苏大学学报(自然科学版) 2005-05-30
2004
37 三峡水轮机转轮固液两相三维紊流计算及磨损预估 高忠信; 张世雄; 陆力 2004水力发电国际研讨会论文集(下册) 2004-05-01
2002
38 水轮机转轮固液两相三维紊流计算及磨损预估 高忠信; 周先进; 张世雄; 陆力 水利学报 2002-09-28
39 萍乡电厂循环水泵增流节能技术改造措施研究及实施 陆力; 李铁友; 王海安; 刘光萍; 李至萍 江西电力 2002-06-30
2000
40 南昌发电厂循环水泵增流节能技术改造 魏友邻; 宁国泉; 陆 力; 李铁友 中国电力 2000-09-20
41 兰州第二热电厂循环水泵技术改造 沈同银; 孙通; 傅建斌; 贾进荣; 陆力; 李铁友 中国电力 2000-03-20
42 呼和浩特发电厂循环水泵技改措施研究实施 陆力; 李铁友; 张计栓; 王怀生; 王肖平 内蒙古电力技术 2000-02-28
2000年以前的
43 水力机械新技术的研究与应用 唐澎; 陆力; 马素萍 水利水电技术 1999-11-15
44 三峡工程水轮机的浑水特性和磨损特征 陆力; 李铁友; 吴剑; 杨弄玉; 徐逸群; 周先进; 吴培豪; 王海安 水利水电技术 1999-11-15
45 蒲石河抽水蓄能电站机组参数论证 陆力; 周先进; 李铁友; 张世雄; 李宇红 水利水电技术 1999-11-15
46 火电厂循环水泵节能新技术 陆力; 周先进; 赵琨; 王海安; 李铁友 中国电力 1997-01-15
47 万家寨引黄工程用泵泥沙磨损评估 陆力; 周先进; 张世雄; 李铁友 水利水电技术 1996-12-15
48 系列高效抗磨蚀离心泵的研制 陆力; 周先进; 赵琨; 李铁友 水利水电技术 1996-12-15
49 模型水泵浑水试验用沙的研究 陆力; 周先进; 王海安; 徐逸群 水泵技术 1995-02-15
50 金属材料的疲劳性能与空蚀的关系 陆力; 赵琨 水利水电技术 1994-06-15
51 梅县发电厂循环水泵改造经验 陆力; 赵琨; 周先进; 王海安; 姜建文; 李情步; 谢传亿 水泵技术 1994-02-15
52 液流中边壁附近的空泡溃灭研究 陆力 水利学报 1992-03-31
53 空泡在固液两相液体中靠近刚性边壁附近溃灭的实验研究 陆力; 黄继汤; 许协庆 水利水运科学研究 1991-12-31
54 固液两相流体中的空泡溃灭计算 陆力; 黄继汤; 许协庆 力学学报 1991-03-02
55 固液两相流体中的空泡振荡计算 陆力 水科学进展 1991-10-01
56 固液两相流体中刚性平面边壁附近的空泡溃灭计算 陆力; 许协庆 水动力学研究与进展(A辑) 1990-12-31
57 空泡在边壁附近溃灭的实验研究 陆力; 黄继汤; 许协庆 水利学报 1990-03-02
荣誉奖励:
1、湖北省科技进步特等奖1次。
2、水利部科技进步二等奖1次。
3、水利部科技进步三等奖1次。
4、水利部大禹科技进步二等奖1次。
5、天津市科技进步三等奖1次。
6、内蒙电力科技进步一等奖1次。
7、四川省电力科技进步二等奖1次。
8、曾获国家重大装备三峡及水电领导小组办公室突出贡献奖表彰。
9、享受政府特殊津贴专家。
10、2014年获大禹奖。
水力机械研发平台
随着水利水电工程建设的深入发展,我国在大型跨流域调水、农业灌溉、防洪排涝、水电建设运行等方面均急需建设高水平的水力机械研发平台。为了增强国家重点科技项目攻关能力和解决国家重点工程关键技术难题的能力,提高水力机械模型测试水平,提升我国在国际水利水电行业的核心竞争力,中国水利水电科学研究院通过十余年的研究开发,建成了包括软件平台和硬件平台两大部分的水力机械研发平台。项目成果先后获得中国水利水电科学研究院2013年度科学技术奖特等奖、2014年度大禹水利科学技术一等奖。项目主要完成人有陆力、孟晓超、张海平、张建光、唐澍、徐洪泉、徐国珍、潘罗平、胡旭东、彭忠年、钟玮、高忠信、陈莹、余江成、马素萍。
一、主要成果
建成了国际领先的水力机械研发平台,硬件平台包括国际首创的浑水测试系统、国际领先的清水测试系统和自主原创的磨蚀测试系统,为新型水力机械的研发和检测应用奠定了坚实的基础。软件平台始终以自主开发为主,以商用软件为辅助,通过模型及真机试验进行验证和完善,开发了全三维粘性湍流数值模拟及优化设计、全流道三维定常及非定常流动数值模拟、水力机械内部两相流数值模拟及磨损预估等CFD软件。开发了89个性能优异的水力机械模型,编写了24项国际标准、国家标准和行业标准,发表论文112篇,出版专著3部,获得发明专利5项(如:一种螺栓紧固状态监测装置及其监测方法,ZL 201110223415.1;一种亲鱼型轴流转桨式水轮机,ZL 201110197217.2;一种用于降低水轮机过机鱼撞击伤害的缓冲和照明系统,ZL 201210238453.9),实用新型专利7项(如:高比速整装轴流定桨式水轮发电机组,ZL 200720169290.8;高精度静压轴承扭矩测量装置,ZL 2010 2 0258215.0;新型质量法流量标定装置,ZL 2010 2 0258217.X),软件著作权7项。
1.硬件平台
(1)清水测试系统
清水测试系统包含高水头试验台和低水头试验台,高水头试验台的最高试验水头可达150m,最大试验流量可达2.2m3/s,效率测量总不确定度小于0.2%。与国内外先进试验台,如瑞士洛桑、德国伏依特、法国阿尔斯通等试验台相比,中国水科院试验台的试验能力处于领先地位。
低水头试验台的效率测量总不确定度小于0.2%,其特点是自主开发了具有轴向和径向两种油腔的卧式静压轴承,效率测试不确定度大幅度降低,并能同时测量水力机械模型的轴向水推力和径向力。
测试系统各主要传感器均配备了高精度的原位标定系统,提高了测试系统的综合测试精度。其中流量计原位标定系统是国内首创最大量程150吨的静态水流量标准装置,其最大扩展不确定度为0.032%,采用分散充水的消能方式,加快稳定速度,使流量计标定速度提高到体积法的5倍以上。
清水测试系统具备水力机械模型能量性能试验、压力脉动试验、桨叶水力矩试验等所有外特性的测试功能,利用内窥镜等先进设备可以对水力机械模型关键部位的流态进行观测,并在转轮内部压力场及动应力测试、内部流速场测试等方面具有突出的技术优势。
(2)浑水测试系统
浑水测试系统的最高试验水头可达60m,最大试验流量可达1.0m3/s,清水条件下的效率测量总不确定度小于0.2%,浑水条件下的效率测量总不确定度小于0.4%,最大试验含沙量为50kg/m3。
为了提高浑水压力测量精度,发明了薄膜隔沙装置和滤网式阻沙装置两项专利技术(发明专利《一种用于浑水压力测量的薄膜隔沙系统》,专利号:ZL201310343173.9;发明专利《一种用于浑水压力测量的滤网阻沙装置及其使用方法》,专利号:ZL201310343174.3),使浑水压力测量的不确定度降低到0.1%以下。为了提高泥沙浓度的测量精度、加快测量速度,还发明了通过浑水密度测量泥沙浓度的方法。
自主开发了“易损涂层法”,实现了水力机械模型磨损部位和强度的快速测试,填补了水力机械模型磨损测试的空白。该方法已编入水利行业标准《水轮机模型浑水验收试验规程》和《水泵模型浑水验收试验规程》。
浑水测试系统除具有清水测试系统全部功能外,在含沙水流条件下还具有水力机械模型外特性测试、空化初生测试和磨损试验等功能。
目前,国外无浑水测试系统,与国内同类设备相比,中国水科院的浑水测试系统在测试能力、精度和功能等方面均处于领先水平。
(3)磨蚀测试系统
磨蚀测试系统包含旋转圆盘试验装置和旋转喷射试验装置,最大含沙浓度可达100kg/m3,其中旋转圆盘试验装置的最大试验流速可达55m/s,旋转喷射试验装置的最大试验流速可达90m/s。该系统可以进行磨损、空蚀和磨蚀试验,既可用做材料的磨损性能或抗冲击磨损能力预估,也可用于不同材料的抗磨损性能比较,进行材料优选。
2.软件平台
中国水利水电科学研究院是国内较早开展水力机械CFD软件开发的研究单位,长期坚持自主开发,掌握核心技术与核心代码,自主开发的水力机械性能预估软件包是水力机械优化设计的有力工具。
图1和图2是软件对混流式水轮机和贯流泵转轮进行全三维粘性湍流数值模拟,根据压力和流速分布结果调整转轮叶形,从而完成转轮的优化设计,对改善水力机械模型的内部流态、提高各项性能起到关键作用。
应用该软件对牛栏江–滇池补水工程大型离心水泵进行内部非稳定流数值模拟,并将无叶区压力脉动数值模拟结果与试验结果进行比较,两者吻合良好。
软件还可以对水力机械内部进行两相流数值模拟与磨损预估。图3是刘家峡混流式水轮机磨损位置数值模拟结果与试验结果的对比,两者显示的磨损破坏位置基本一致。
二、主要创新点
(1)发明了水沙隔离装置和高精度泥沙浓度测试方法,解决了在浑水条件下水力机械外特性、空化初生和磨损特性测试等相关技术难题,首创了水力机械模型浑水测试系统。
(2)研制出了高精度的流量计原位标定系统和卧式静压轴承,提高了水力机械模型性能测试精度,建成了国际领先的水力机械模型清水测试系统。
(3)自主原创开发了水力机械模型磨损试验方法,采用易损涂层实现磨损部位和强度的快速测试,填补了模型磨损测试的空白。
(4)CFD数值模拟和模型试验相结合,创立了具有自主知识产权的水力机械两相流数值模拟及磨损预估模型。
三、应用情况
水力机械研发平台在重大科研攻关、高性能水力机械开发、重大水利水电工程应用和相关标准技术支撑等方面发挥了巨大作用,做出了突出贡献。借助于水力机械研发平台的成功建设,完成国家攻关项目8项、自然基金项目4项、省部重点项目5项,完成三峡、溪洛渡、向家坝、乌东德和白鹤滩等重大工程的技术攻关与咨询论证30项,获得大量技术成果和突破。研发出89个性能优异的水轮机、水泵水力模型,已成功应用于国内外79座新建电站,并对52座泵站、81座水电站机组进行了技术改造。完成了三峡右岸、向家坝等大型水利水电工程同台对比复核试验 14项,水轮机、水泵水轮机模型验收试验 13项,完成模型试验的电站总装机容量已超过6500万kW,约占全国水电总装机容量的1/4。
四、社会经济效益
项目的实施,创造了巨大的经济和社会效益。利用水力机械研发平台,对三峡、溪洛渡、向家坝和葛洲坝等大型电站的水轮机模型进行了测试与优选,提高了水力机械的效率,延长了机组的检修周期,每年产生的经济效益为8.36亿元;开发的优秀水力模型应用于新建电站、电站和泵站技术改造、机电成套等方面,每年所创造的经济效益为1.73亿元。整体来看,该平台每年所创造的经济效益超过10亿元人民币。同时,其潜在经济效益也非常显著。项目的实施不仅提高了中国水利水电科学研究院的水力机械研发能力,还促进了国际水电设备产业的技术竞争,推动了产业进步,整体提高了水力机械的技术水平,由此在水利水电及相关各产业产生的经济和社会效益不可估量。
项目负责人简介
陆力,中国水利水电科学研究院教授级高工,中国电机工程学会水电设备专委会主任委员,享受政府特殊津贴专家。1988年毕业于清华大学水电系并获工学博士学位,主持或参加了20余项国家重大科研攻关专题项目和省部重点项目。在国内外公开发行的刊物及国际国内学术会议上发表论文80余篇,获发明专利3项(一种螺栓紧固状态监测装置及其监测方法,ZL 201110223415.1;一种亲鱼型轴流转桨式水轮机,ZL 201110197217.2;一种用于降低水轮机过机鱼撞击伤害的缓冲和照明系统,ZL 201210238453.9),实用新型专利3项(高比速整装轴流定桨式水轮发电机组,ZL 200720169290.8;高精度静压轴承扭矩测量装置,ZL 2010 2 0258215.0;新型质量法流量标定装置,ZL 2010 2 0258217.X)。曾获湖北省科技进步特等奖1次,水利部科技进步二、三等奖各1次,水利部大禹科技进步二等奖1次,天津市科技进步三等奖1次,内蒙电力科技进步一等奖和四川省电力科技进步二等奖各1次,曾获国家重大装备三峡及水电领导小组办公室突出贡献奖表彰。