能源与动力工程系

Department of Energy and Power Engineering

【清华大学优秀硕士毕业生候选人】吴益扬:不畏艰难,啃科研中的“硬骨头”

吴益扬,能动系2016级硕士研究生,导师为史翊翔副教授,研究方向为甲烷固体氧化物燃料电池的原位拉曼光谱与过程优化研究。研究生期间自主设计开发了一套高温电化学原位拉曼光谱系统用于高温固体氧化物燃料电池表界面反应机理研究,同时采用数值模拟探究了燃料电池的过程优化策略。研究生在读期间以第一作者身份发表SCI论文2篇,国际会议论文1篇,有香港理工大学短期访学经历。获得荣誉包括硕士研究生国家奖学金和清华大学优秀硕士论文。热爱篮球,为能动系男子篮球队主力队员。

 

图 1 认真科研中的吴益扬

2015年9月,是能动系2字班推研的时候。吴益扬原本希望在系里获得直博的机会,然而推研面试失利打乱了他的计划,在辗转热能所和燃烧中心没有找到合适的机会后,最终决定跟史翊翔老师攻读硕士学位。在当年的系馆东区会议室里,史老师的一番话深深鼓舞了他:“推研我比较关注学分绩,高的学分绩表明了要么你智商不错,要么你态度不错。这两点对于做科研都很重要”。进组之后,在与史老师频繁的讨论之后,根据兴趣和优势迅速确定了研究方向。勤奋是做好科研的基本条件,在本该是最清闲的大四学年,吴益扬就以一名研究生的标准要求自己,经常泡在实验室里进行实验与模拟工作。大四毕业前,吴益扬的第一篇英文文章投了出去,在研究生入学时文章被顺利接收,这为他的研究生生涯开了个好头,也极大增强了他的信心。

研究生期间,史老师希望吴益扬以高温电化学原位拉曼光谱作为研究课题,这对短短的研究生两年来说是个不小的考验。固体氧化物燃料电池是史老师课题组的一个重要方向,高温运行环境使得常规的测试手段主要为在线电化学测试和离线表征,原位拉曼光谱技术能够使得将研究层次从统计学平均水平提升到分子水平,具有重要的理论意义。商用的拉曼系统不仅价格昂贵,而且无法满足高温特定的测试要求。因此,吴益扬硕士课题的一个重要部分就是自主开发一套高温电化学原位拉曼系统。由于光学系统知识方面毫无基础,吴益扬查阅消化了大量光学设计相关的书籍文献,与中科院物理所的老师讨论系统方案,同时向光学仪器公司的工程师与学校外院系从事光学工程研究的师兄请教技术细节;在实验热态反应器方面,吴益扬频繁前往位于密云的仪器加工厂与工程师讨论方案、调试实验台。经过多次失败以及方案改进,历时接近两年完成了系统开发,所自主开发的系统能够与商用拉曼光谱仪在信号强度上相媲美。凭借这一重要工作,吴益扬获得了2017年硕士研究生国家奖学金,以及2018年清华大学优秀硕士论文。

图 2 高温电化学原位拉曼系统

除了高温原位拉曼实验研究之外,吴益扬还在固体氧化物燃料电池优化模拟方面有所研究,这得益于史老师对于学生全面性发展的培养理念。吴益扬依托课题组在数值模拟方面的积累,对甲烷内重整这一具体问题展开优化探究,发表了一篇SCI论文和一篇国际会议论文,同时还受邀到香港理工大学倪萌教授课题组进行短期访学。发挥专业所长,吴益扬还在华能集团清洁能源技术研究院担任过一年项目助理,为企业开发了描述熔融碳酸盐燃料电池的多维度多物理场耦合数值模型。

 

图 3 吴益扬与导师史翊翔副教授合影

科研之余,篮球是吴益扬的一大爱好。每周周四午后打一场篮球是他放松自己的窍门。作为能动系男子篮球队的主力,研究生期间刻苦训练,参加了所有的马杯男子篮球比赛。在研二的毕业年,帮助球队在男子乙级三四名决赛中战胜五道口重回甲组,为自己的能动六年篮球生涯画上了圆满的句号。

 

图 4 能动系男子篮球队(右一为吴益扬)

(供稿:冀秉强  吴益扬 编辑:谭帅 核发:王淑娟)

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