北京石油化工學(xué)院研究生導(dǎo)師介紹-陳家慶 正文

1.個人基本情況
男，漢族，1970年6月生于湖北省興山縣；教授，博士生導(dǎo)師，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家。1991年7月、1994年7月、1997年8月先后畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）石油礦場機(jī)械專業(yè)、中國石油大學(xué)（北京）石油天然氣機(jī)械工程專業(yè)、中國石油大學(xué)（北京）油氣鉆井工程專業(yè)，同年分別獲工學(xué)學(xué)士、工學(xué)碩士、工學(xué)博士學(xué)位。1997年9月入職北京石油化工學(xué)院，1999年9月晉升為副教授，2004年12月被北京市教委晉升為教授；2005年11月～2007年1月作為國家公派訪問學(xué)者到法國石油和新能源研究院（IFPEN）的應(yīng)用化學(xué)與物理化學(xué)部從事科研工作。2008年5月～2020年12月，歷任北京石油化工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院副院長、機(jī)械工程學(xué)院院長、科學(xué)技術(shù)處處長兼學(xué)科建設(shè)辦公室主任。2020年12月開始任北京石油化工學(xué)院黨委常委、副校長。
現(xiàn)為深水油氣管線關(guān)鍵技術(shù)與裝備北京市重點實驗室副主任、環(huán)境工程北京市級實驗教學(xué)示范中心主任、環(huán)境治理與調(diào)控技術(shù)北京市優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人。擔(dān)任中國化工學(xué)會過濾與分離專業(yè)委員會委員、中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會過濾設(shè)備與材料專業(yè)委員會委員，國家自然科學(xué)基金面上/青年/地區(qū)/重點項目、國家重點研發(fā)計劃項目、部分省市科技支撐計劃重點項目/自然科學(xué)基金重點項目/杰出青年項目、科技部創(chuàng)新人才推進(jìn)計劃/萬人計劃、教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”等同行評議或通訊評審專家，國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金重點支持項目、北京市科學(xué)技術(shù)獎等會評專家；并擔(dān)任多家國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊的審稿人或編委。
獲得北京市人民政府科技發(fā)明二等獎（2009年）、中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步一等獎（2009年）/二等獎（2021年）、中國石油和化工自動化應(yīng)用協(xié)會科學(xué)技術(shù)一等獎（2021年）、中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎二等獎（2009年）、中國商業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎二等獎（2021年）等省部級或國家級行業(yè)協(xié)會科研獎勵，以及北京市高等教育教學(xué)成果一等獎（2008年）/二等獎（2013年）、北京高等教育精品教材獎（2006年）、中國石油和石化工程優(yōu)秀教材一等獎（2009年）、中國石油和化學(xué)工業(yè)優(yōu)秀出版物獎（教材獎）一等獎（2017年）/二等獎（2013年）等省部級或國家級行業(yè)協(xié)會教學(xué)獎勵，還獲得中國石化中原石油勘探局科技進(jìn)步一等獎(2011121-02)、第七屆上海國際工業(yè)博覽會中國高校展區(qū)優(yōu)秀展品二等獎（2005年）等。獲得的職業(yè)榮譽(yù)或入選的人才計劃包括：北京市教育創(chuàng)新標(biāo)兵（2004年）、北京市科技新星計劃（2005年）、北京高等學(xué)校精品課程主講教授（2007年）、第四屆北京市高等學(xué)校教學(xué)名師獎（2008年）、環(huán)境治理與調(diào)控技術(shù)北京市優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人（2010年）、新世紀(jì)百千萬人才工程北京市級人選（2010年）、北京高校優(yōu)秀共產(chǎn)黨員（2011年）、北京市屬高等學(xué)校“長城學(xué)者”培養(yǎng)計劃（2014年）、北京市先進(jìn)工作者（2015年）、北京市高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才支持計劃領(lǐng)軍人才（2016年）、享受國務(wù)院政府特殊津貼（2018年）。
2.主要研究工作
創(chuàng)建的環(huán)保多相流高效分離技術(shù)與設(shè)備研究團(tuán)隊2011年左右初具雛形，得益于學(xué)科交叉融合優(yōu)勢和同事師生的奮發(fā)努力而持續(xù)蓬勃發(fā)展。迄今主持或參與承擔(dān)國家863計劃前沿探索類課題、國家863計劃重大項目子課題、國家自然科學(xué)基金面上項目、國家科技重大專項子課題、國家自然科學(xué)基金企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金重點支持項目等國家級科研課題12項；主持承擔(dān)中石油/中石化/中海油總部及下屬企事業(yè)單位委托項目、北京市自然科學(xué)基金重點項目/聯(lián)合基金項目、北京市科技新星計劃資助項目、北京市留學(xué)人員科技活動擇優(yōu)資助重點項目、教育部留學(xué)回國人員科研啟動基金項目等科研課題40余項，累計主持承擔(dān)科研項目經(jīng)費(fèi)4500多萬元。以第一/第二作者或通信作者公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文260余篇，被EI、SCI等檢索收錄近60篇；作為主要發(fā)明（設(shè)計）人獲得國家授權(quán)發(fā)明專利40余項。目前的研究工作可以總結(jié)歸納為如下五個方面：
（1）以含油污水為代表的工業(yè)水處理與回用。結(jié)合石油石化工業(yè)等具體場景需求，開展含油污水高效除油技術(shù)研究，具體分為緊湊型超重力分離、緊湊型氣浮分離、動態(tài)膜分離三大類技術(shù)。緊湊型超重力分離技術(shù)側(cè)重于低剪切動態(tài)旋流分離器、軸向入口靜態(tài)水力旋流器、微細(xì)氣泡增強(qiáng)型水力旋流器、錯流過濾水力旋流器的自主研發(fā)和工程應(yīng)用；緊湊型氣浮分離技術(shù)側(cè)重于緊湊型氣旋浮裝置、立式高效淺層氣浮裝置的自主設(shè)計研發(fā)和應(yīng)用拓展，目前已應(yīng)用于油田采出水處理、原油電脫鹽切水預(yù)處理、煉化污水裝置化和密閉化除油處理等，還可拓展用于非常規(guī)油氣開采污水、洗井污水、油輪壓艙水/油罐清洗水處理等。基于與其他理化作用的協(xié)同效應(yīng)，設(shè)計研發(fā)電絮凝與緊湊型氣浮一體化的聚驅(qū)采出水處理技術(shù)與設(shè)備、臭氧氧化與氣浮一體化的低濁度地表水/含藻地表水/黑臭水體處理用技術(shù)與設(shè)備等。
（2）油氣儲運(yùn)工程領(lǐng)域的集輸生產(chǎn)與環(huán)境安全保障。基于管式氣液分離器、管式預(yù)分水器、管式油水分離器等，設(shè)計研發(fā)適用于深水油田、邊際油田的緊湊型集輸處理裝置以及適用于“雙高”開發(fā)階段油田的短流程集輸處理裝置等；密切關(guān)注水下生產(chǎn)系統(tǒng)用油氣水分離、海水處理技術(shù)與設(shè)備，如立式氣液分離器、雙管式油水分離器、管式段塞流捕集器、動態(tài)膜分離器等。根據(jù)用戶需求，設(shè)計研發(fā)FPSO儲液艙/地面儲罐/埋地油罐的機(jī)械清洗、噴射式攪拌混合均質(zhì)化（防沉積）、輕質(zhì)油品揮發(fā)性油氣回收、車載加油油氣回收（ORVR）、FPSO儲液艙/三相分離器晃蕩分析與防晃、全電動節(jié)流閥等技術(shù)與設(shè)備。
（3）基于微納米流體的環(huán)保過程強(qiáng)化技術(shù)與設(shè)備。圍繞多相泵、微孔介質(zhì)、溶氣釋放、旋流剪切、靜態(tài)混合器等微細(xì)氣泡發(fā)生技術(shù)的研究已逾十年，逐步引發(fā)了對微納米流體特性表征、流動控制類問題的研究興趣。“十三五”以來，在微納米液滴界面強(qiáng)化過程反應(yīng)方面，主要涉及管式甘醇法天然氣脫水、二氧化碳捕集等；在微納米氣泡界面強(qiáng)化污染控制方面，主要涉及水質(zhì)改性（增氧/脫氧/脫酸）、臭氧高級氧化、揮發(fā)性有機(jī)物DGC凈化等。此外，基于對液滴剪切分散或聚結(jié)長大機(jī)理的認(rèn)識，研發(fā)低剪切節(jié)流閥、低剪切輸送泵、高效均質(zhì)混合閥、管式可調(diào)混合器、藥劑或蒸汽注入用薄板型靜態(tài)混合器等新型高效過程單元設(shè)備。
（4）基于高頻脈沖電場等物理場的復(fù)雜流體綠色高效分離。使用自主研發(fā)的高頻/高壓脈沖交流電源代替常規(guī)工頻/高壓交流電源，并通過配套設(shè)計研發(fā)內(nèi)置電場強(qiáng)化型三相分離器、管式電場破乳器、管式電場破乳分離器，實現(xiàn)油井采出液高效預(yù)分水、原油電脫水、原油電脫鹽、老化油/重污油回收等分離過程的綠色化和高效化，降低處理復(fù)雜原油液流的加熱能耗和化學(xué)藥劑用量，有效應(yīng)對原油重質(zhì)化和劣質(zhì)化的發(fā)展趨勢。與此同時，設(shè)計研發(fā)基于高頻/低壓脈沖電場的污水處理技術(shù)與設(shè)備，破解重油聚合物驅(qū)采出水、頁巖油氣壓裂返排液等高乳化度含油污水處理難題。
（5）節(jié)能環(huán)保設(shè)備的數(shù)字化設(shè)計研發(fā)。采用MSC.Marc、ANSYS Fluent、ANSYS Maxwell、COMSOL Multiphysics、UG NX或Pro-E等計算機(jī)輔助工程（CAE）軟件，進(jìn)行新型環(huán)保設(shè)備或能源工程裝備的創(chuàng)新研發(fā)，如污泥管式加熱設(shè)備、污泥脫水設(shè)備、污泥干化設(shè)備、三維旋轉(zhuǎn)噴頭、噴射式混合攪拌器、機(jī)械格柵除污機(jī)、渦流沉砂池、動態(tài)砂濾器、碟式離心機(jī)、無潛式遙操作水下作業(yè)設(shè)備等。圍繞智能裝備制造業(yè)不可或缺的核心機(jī)械基礎(chǔ)零部件，開展非標(biāo)滾動軸承、非標(biāo)滑動軸承、流體動壓徑向密封、金屬端面密封等接觸摩擦副的性能分析與改進(jìn)研究。
3.工作環(huán)境條件
（1）團(tuán)隊擁有的學(xué)科專業(yè)條件支撐
環(huán)保多相流高效分離技術(shù)與設(shè)備研究團(tuán)隊是環(huán)境工程北京市級實驗教學(xué)示范中心、深水油氣管線關(guān)鍵技術(shù)與裝備北京市重點實驗室、中關(guān)村能源工程智能裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的骨干支撐力量，密切關(guān)聯(lián)的環(huán)境科學(xué)與工程、動力工程及工程熱物理、機(jī)械工程學(xué)科都為學(xué)校重點建設(shè)的主干學(xué)科。機(jī)械工程學(xué)科入選北京市高精尖學(xué)科，并與清華大學(xué)機(jī)械工程系共建。
北京石油化工學(xué)院環(huán)境工程本科專業(yè)2001年正式開辦，先后入選北京市高等學(xué)校品牌建設(shè)專業(yè)（2005年）、北京市級特色專業(yè)建設(shè)點（2008年）、第VI批國家級特色專業(yè)建設(shè)點（2010年）、教育部“本科教學(xué)工程”地方高校第一批本科專業(yè)綜合改革試點（2013年）、北京市屬高校重點建設(shè)一流專業(yè)（2017年），2017年6月正式通過中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(CEEAA)組織的專業(yè)認(rèn)證。2009年申報獲批北京市級實驗教學(xué)示范中心，實驗室硬件條件達(dá)到國內(nèi)同類院校的先進(jìn)水平，用于環(huán)保多相流高效分離技術(shù)研究的儀器設(shè)備總值超過3000萬元。本人主講的《環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計》先后入選北京高等學(xué)校精品課程（2007年）、北京高等學(xué)校優(yōu)質(zhì)本科課程重點項目（2020年）。
（2）團(tuán)隊為學(xué)生提供的待遇條件
◆團(tuán)隊提供良好的學(xué)習(xí)氛圍和科研環(huán)境，有獨(dú)立工位，工作室等場所有中央空調(diào)；通過設(shè)置研究生工作室室長（Chief Room Officer，CRO）和工作室財務(wù)長（Chief Financial Officer，CFO），倡導(dǎo)實施研究生群體的自主管理。定期召開團(tuán)隊工作例會，學(xué)生報告學(xué)術(shù)進(jìn)展，導(dǎo)師全程在座指導(dǎo)；研究生每月都有機(jī)會參加校內(nèi)相關(guān)學(xué)科專業(yè)舉辦的高水平學(xué)術(shù)講座。
◆團(tuán)隊科研經(jīng)費(fèi)充足，每位研究生都能自主設(shè)計加工非標(biāo)設(shè)備或系統(tǒng)開展室內(nèi)實驗研究。除享受學(xué)校已有的政策待遇外，團(tuán)隊每月還會向研究生發(fā)放科研津貼，開展校外現(xiàn)場實驗期間另有定額補(bǔ)貼和其他慰勞。對于家庭困難的優(yōu)秀同學(xué)，可設(shè)法為其解決學(xué)費(fèi)問題。在每年夏季召開的應(yīng)屆畢業(yè)生歡送座談會上，將根據(jù)一年來在論文發(fā)表、專利申請等方面的實際產(chǎn)出情況，向在校生和往屆畢業(yè)生發(fā)放相應(yīng)額度的學(xué)術(shù)成果獎勵。
◆團(tuán)隊為全體在校生提供至少一次參加國內(nèi)外專業(yè)學(xué)術(shù)會議的機(jī)會、至少兩次京外實地調(diào)研學(xué)習(xí)的機(jī)會，提升眼界、開拓視野、增強(qiáng)素養(yǎng)。團(tuán)隊與中國石化、中國海油等特大型央企下屬企事業(yè)單位合作密切，能夠提供企業(yè)一線或接近企業(yè)一線的實踐鍛煉機(jī)會，體驗企業(yè)工程師的工作，研究生三年學(xué)習(xí)相當(dāng)于積累三年工作經(jīng)驗。
◆團(tuán)隊每年都會定期組織豐富多彩的文體娛樂活動，包括野外郊游、轟趴團(tuán)建、生日祝福、球類比賽等，讓大家感受到“家”的溫馨與關(guān)愛。尤其是結(jié)合研究生所參與科研項目的進(jìn)展情況，經(jīng)常有與企業(yè)專家或工程技術(shù)人員深度交流的機(jī)會，等同開展多次“項目團(tuán)建”活動。
4.指導(dǎo)學(xué)生獲獎
本人先后作為中國石油大學(xué)（北京）、北京化工大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、本校的碩士生導(dǎo)師以及北京化工大學(xué)的博士生導(dǎo)師，指導(dǎo)畢業(yè)研究生40多人；目前在讀碩士研究生12人，聯(lián)合指導(dǎo)博士研究生3人。
（1）指導(dǎo)的在校本科生表現(xiàn)良好，本碩互動融洽
累計十多名本科同學(xué)的學(xué)位論文被評為“北京石油化工學(xué)院優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(論文)”或北京市普通高等學(xué)校優(yōu)秀本科生畢業(yè)設(shè)計（論文），涉及過程裝備與控制工程、環(huán)境工程、油氣儲運(yùn)工程等專業(yè)，通過建立指導(dǎo)教師帶領(lǐng)下的本-碩結(jié)對模式，大大提高了本科同學(xué)解決復(fù)雜工程問題的能力，本科生公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文近二十篇。
（2）指導(dǎo)的研究生多人榮獲“國家獎學(xué)金”
北京化工大學(xué)2011級學(xué)術(shù)學(xué)位碩士研究生蔡小壘（2013年）、本校2012級專業(yè)學(xué)位碩士研究生沈瑋瑋（2013年）、2014級專業(yè)學(xué)位碩士研究生程玉雪（2016年）、2015級專業(yè)學(xué)位碩士研究生王強(qiáng)強(qiáng)2017年榮獲。
（3）指導(dǎo)的研究生學(xué)位論文多次被評為“校級優(yōu)秀學(xué)位論文”
2012級專業(yè)學(xué)位碩士研究生沈瑋瑋（2015年）、2013級專業(yè)學(xué)位碩士研究生潘澤昊和熊豪（2016年）、本校2014級專業(yè)學(xué)位碩士研究生程玉雪和張龍（2017年）、2015級專業(yè)學(xué)位碩士研究生李瑋健（2018年）、2016級專業(yè)學(xué)位碩士研究生孟浩（2019年）獲評。
（4）指導(dǎo)的研究生多次在“中國研究生創(chuàng)新實踐系列大賽”中獲獎
第二屆（2015年10月）中國研究生石油裝備創(chuàng)新設(shè)計大賽，“一種新型動態(tài)水力旋流器 —— 軸向渦流分離器”榮獲一等獎；第三屆（2016年10月）中國研究生石油裝備創(chuàng)新設(shè)計大賽，“含油污水處理用立式兩級氣旋浮設(shè)備”榮獲一等獎，“撇油船用固體渦相分離器”榮獲一等獎；第四屆（2017年9月）中國研究生石油裝備創(chuàng)新設(shè)計大賽，“一種新型的原油開采用低剪切節(jié)流閥”榮獲一等獎；第五屆（2018年8月）中國研究生石油裝備創(chuàng)新設(shè)計大賽，“一種新型原油脫鹽用可調(diào)式油水混合閥”榮獲一等獎。2015級碩士研究生組建的“賽林科普”參賽團(tuán)隊，2016年5月榮獲第六屆中國石油工程設(shè)計大賽方案設(shè)計類油氣田開發(fā)工程單項組一等獎。本人也多次獲得上述國家級賽事的優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎。
（5）指導(dǎo)的研究生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動和就業(yè)方面表現(xiàn)良好
指導(dǎo)研究生虛擬組建的“北京科林環(huán)保科技有限公司”，2015年12月榮獲北京市高校大學(xué)生創(chuàng)業(yè)優(yōu)秀團(tuán)隊。
所指導(dǎo)研究生畢業(yè)當(dāng)年的就業(yè)率或深造率始終保持在100%，就業(yè)單位涵蓋石油石化、航空航天、汽車制造、機(jī)械電子等大型央企、國企。有意愿繼續(xù)深造的同學(xué)，可優(yōu)先推薦至中國石油大學(xué)（北京）、北京化工大學(xué)等高校攻讀博士學(xué)位。
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本人目前主要招收資源與環(huán)境（0857）專業(yè)學(xué)位碩士（環(huán)境污染控制工程方向）、環(huán)境科學(xué)與工程（0830）學(xué)術(shù)學(xué)位碩士，團(tuán)隊還可招收機(jī)械工程（0802）學(xué)術(shù)學(xué)位碩士、機(jī)械（0855）專業(yè)學(xué)位碩士。與此同時，本人與北京化工大學(xué)等“雙一流”高校聯(lián)合招收培養(yǎng)博士研究生，并依托北京市安全生產(chǎn)工程技術(shù)研究院獨(dú)立招收博士后。誠摯歡迎環(huán)境工程、環(huán)保設(shè)備工程、過程裝備與控制工程、油氣儲運(yùn)工程、環(huán)境科學(xué)、機(jī)械工程、能源與動力工程等專業(yè)的同學(xué)報考北京石油化工學(xué)院，實現(xiàn)共謀發(fā)展、共促發(fā)展和共享發(fā)展！
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