黄佐华：探究燃烧机理 培育栋梁之材

　　在西安交通大学高效清洁低碳燃烧中心，黄佐华(中)指导学生做实验(资料照片)。 受访者供图

　　黄佐华，西安交通大学能源与动力工程学院教授、博士生导师，国家级领军人才，国家杰出青年科学基金获得者，中国内燃机学会常务理事。

　　2018年，因“在预混火焰、掺氢燃烧和发动机燃烧技术方面的杰出贡献”，当选国际燃烧学会首届会士。2016年至2022年，担任能源与燃烧领域国际权威期刊FUEL主编，是该刊自1922年创办以来的首位中国籍主编。多次上榜“全球高被引学者”。

　　面向国家节能减排和能源安全保障需求，持续开展低碳燃料燃烧理论和调控方法研究，带领团队建立了低碳燃料互补燃烧调控理论，探索出掺氢内燃机清洁燃烧新途径，形成了燃烧定向调控学术思想，为发动机高效清洁低碳燃烧提供了支撑。以第一完成人身份完成的“内燃机低碳燃料的互补燃烧调控理论及方法”项目获2015年度国家自然科学奖二等奖。

　　本报记者 张天棋

　　黄佐华在西安交通大学官网的主页让人印象深刻：他曾任国际燃烧学会理事、国际内燃机学会理事，在燃烧基础科学和内燃机工程应用领域，曾进入国际学术治理决策层;他是国际燃烧学会首届会士，在燃烧领域的“学术联合国”中跻身首批获得终身荣誉的学者行列。

　　10月27日，记者见到了黄佐华，采访从“什么是内燃机”这个最基础的问题开始。

　　从“读懂燃烧”到“调控燃烧”

　　内燃机是通过燃料在动力装置内部燃烧产生动力的装置。无论是公路运输、农业生产，还是工程建设、船舶航运，都离不开内燃机。如何让内燃机更高效地利用燃料、减少有害物质排放，是黄佐华钻研了数十年的课题。

　　在黄佐华入行之初，内燃机研究大多是调整运行参数，观察动力和排放变化，再根据结果进行优化，如此往复。黄佐华另辟蹊径，将研究重心转向燃烧机理——内燃机的燃料消耗和排放是结果，燃料在缸内如何发生化学反应才是阐释结果、改变结果的依据。随着对燃烧机理的研究不断深入，黄佐华的研究思路从“解释燃烧现象”转向“主动调控燃烧过程”，掺氢燃烧和掺氢发动机就是其学术生涯中最具标志性的成果。

　　2006年，黄佐华团队提出天然气掺氢层流燃烧速度计算公式，解决了掺氢燃烧只能定性描述、不能定量计算的问题。依托这一公式和海量实验数据，团队形成低碳燃料互补燃烧调控理论，并提出天然气掺氢结合废气再循环实现内燃机低温低污染燃烧的调控方法。

　　“稀燃，就是让燃料与空气混合时，空气的比例高于燃料完全燃烧所需的比例。这样可以提升循环热效率，减少燃料消耗，降低碳排放。不过，由于天然气燃烧时化学反应活性低，天然气内燃机采用稀燃时无法正常运行，而氢气燃烧时化学反应活性高，掺氢可以让内燃机在稀燃的条件下稳定工作。”黄佐华介绍，“废气再循环是将一部分燃烧后的废气引回气缸，降低燃烧峰值温度。高温是氮氧化物生成的必要条件，降温可以从源头上抑制氮氧化物生成。但将废气引回气缸会稀释缸内的混合气，而掺氢可以让内燃机在这样的条件下稳定工作。”

　　凭借“内燃机低碳燃料的互补燃烧调控理论及方法”，黄佐华团队获得2015年度国家自然科学奖二等奖。这是对其多年深耕内燃机燃烧基础研究成果的高度肯定。

　　扎根中国，享誉国际

　　以掺氢燃烧和掺氢发动机为代表的研究成果，让黄佐华赢得了国际同行的认可。

　　2016年至2022年，黄佐华受邀担任FUEL主编。“当时，我每周要处理100多篇稿件，每篇我都会认真看。”黄佐华说。2022年，该期刊影响因子由2015年的3.611提升至7.4。

　　从本科进入内燃机专业学习，到如今成为国际知名的科学家，黄佐华始终牢记科研报国的使命，也见证了我国科研实力的提升。

　　1999年，黄佐华受邀担任东京大学客座研究员，并获得留日发展机会。彼时，西安交通大学能源与动力工程学院正面临人才流失、青黄不接的困境。在他的硕士研究生导师、西安交通大学原校长蒋德明的邀请下，黄佐华放弃了日本优越的科研条件和优厚的待遇，回到母校任教。

　　“我本硕博都是在西安交大读的，母校需要我，我就要尽一份力。国外条件虽好，但总少一份主人翁的感觉。如果大家都去国外，中国怎么发展?”黄佐华说，“现在中国发展得越来越好，对科研的投入也不断加大，我们实验室的设备也越来越先进。”

　　最自豪的成果是学生

　　谈起科研报国，黄佐华提到了人才培养。

　　“大学和研究机构最大的区别，就是大学培养人，这是大学的使命。我们当老师的，最自豪的不是自己的成果得到什么认可，而是培养了一批又一批在行业里拿得起、撑得住的人才。”黄佐华说。

　　黄佐华会根据每个学生的志趣和发展规划调整培养安排。“之前，我参与的一个项目迟迟没出成果，而我计划出国交流，希望尽快拿出成果，压力很大。和黄老师说了这个情况之后，他推荐我参与另一个项目，我尝试后进展比较顺利。黄老师不会为了团队多出成果把我们留在身边，他会从各方面支持我们出去开阔眼界。”西安交通大学能动学院博士研究生费立涵说。

　　西安交通大学副教授蔡骁在硕博阶段均师从黄佐华。他清楚地记得，自己加入黄佐华团队后的第一篇论文，是黄佐华逐字逐句修改的。

　　“黄老师非常敬业，为人公正无私，团队里谁有困难他都会尽心尽力去帮助。”蔡骁说。

　　在指导硕士和博士研究生的同时，黄佐华还为本科生授课。“黄老师讲课时喜欢板书，方便我们理解他的逻辑，还会穿插他了解到的前沿信息，分享他对行业的理解。”西安交通大学能动学院本科生严钰豪说。

　　深究燃烧机理，培育栋梁之材。科研的突破在不懈求索中酝酿，报国的初心在言传身教中传承。

编辑：齐少恒