9月10日,由中國工程院、美國國家工程院、英國皇家工程院聯合主辦的第二屆全球重大挑戰峰會學生日競賽在京落幕,大賽吸引了中、美、英三國的15支隊伍參賽。上海交大代表隊基于磁懸浮飛輪的分布式發電、電能處理及儲存系統榮獲全球第二名(銀獎)。
磁懸浮飛輪系統是上海交大機械與動力工程學院曹家駿和他的團隊六年磨一劍的成果,它是怎么孕育成長的呢?
萌芽:創新源于創新
曹家駿早在高中便進行科創,在交大附中科技創新班學習的他,憑借開關磁阻電機參加了第26屆全國青少年科技創新大賽,獲一等獎。在與老師選手的交流中,他被磁懸浮飛輪電池吸引。該裝置能實現電能和動能轉化,包括三個核心部分:飛輪、電機、電力電子變換裝置。科研人的敏銳讓曹家駿將目光聚焦于電機,他們所用的電機需要電刷,充放電繁瑣,充電要求高,我的電機更適合應用于磁懸浮飛輪上。
處于升學階段的他卻不得不暫放心中想法,但一年后想法便付諸實踐。
沃土:自己的磁懸浮飛輪
進入交大,曹家駿就讀機械與動力工程學院試點班,通過學院提供的豐富科創平臺,形成最終研究方向磁懸浮飛輪將利用開關磁阻電機,進一步實現對分布式電能的處理及儲存,一號機由此孕育而生;在實驗基礎上,進一步改進電機磁路,完成了二號機,驗證了預期功能,獲第六屆全國大學生節能減排大賽特等獎。
曹家駿并未止步,他積極思考磁懸浮飛輪如何沖破環境和儲能上限制約,提出電磁磁懸浮飛輪和兩級開關磁阻電機的設想,逐一得到驗證。
2015年6月,曹家駿團隊經多輪角逐PK后,從挑戰峰會校內選拔賽中脫穎而出,入圍決賽。三院學子強強聯手機械與動力工程學院曹家駿、馬景鋮、羊茜,電子信息與電氣工程學院謝尚玉、付元,化學化工學院張曉利用暑假時間,爭分奪秒,攻堅克難,經過多次測試和試驗,制作出四號樣機,并反復修正調試,順利完成現場演示,摘得銀獎。
明天:科研路花香滿徑
科技創新是曹家駿人生的一個方向,當被問及磁懸浮飛輪的展望時,他說:我想制作出工程樣機,在某個示范工程經歷一年的試用,再進行針對性的改進,最終實現磁懸浮飛輪的工程應用。他也將繼續求學,祝愿他的科研之路花香滿徑。
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