实验室承担了国家重点研发计划、中央军委国防重点项目,国家自然科学基金面上/青年项目、山东省重大创新工程等一系列重要科研任务,取得了一系列国际先进/国内领先水平的研究成果,部分成果达到国际领先水平。
(1)在工业流体节能与控制领域,创新性地提出了冶金渣热质综合高效利用关键技术体系,可将液态冶金渣在“零新水、零污染”条件下快速制备成粒径、温度可控且粒度均匀的颗粒,克服了金属换热壁面腐蚀严重、垢下腐蚀频率高、换热设备寿命短等卡脖子问题。提出了多源互补协同清洁供热系统,构建了高比例可再生能源协同供热系统,研制了适应宽广工况变化范围的热泵机组,提出了生物质锅炉低氮燃烧变工况自适应控制、生物质耦合辅助热源协同清洁供热等关键技术。建立了超高频调制双频高压智能控制系统及超低耗高效脱气脱水方法,发明了超低耗脱气脱水一体化新工艺及其智能控制技术体系、多相混输和多相分离在线识别与高频调制和高压调控智能系统,揭示了阵型电场破乳微观机理和高频调制双频电源脱水机制。已授权发明专利53项,发表论文98篇。获得山东省科技进步二等奖和技术发明二等奖,主持起草青岛市十四五能源发展规划。
(2)在水污染控制与资源化利用领域,与挪威生命科技大学等十余所海外高校合作承担欧盟ERASMUS+项目3项,服务北京冬奥会造雪用水,研发冬奥会核心区城镇生活污水高效低碳再生处理技术,建立了城镇污水脱氮除磷倒置A2/O工艺。揭示了再生建材长期性能时变劣化规律,提出了基于碳捕捉固化机理的固废资源化利用技术以及建筑固废全组分多路径利用模式,研制了废弃混凝土分离、分选、破碎、筛分与强化等国产化核心装备,并实现出口;建成85条再生骨料、绿色再生混凝土、石油焦灰渣加气砌块示范生产线,累计处理固废超过1亿吨。发表高水平学术论文150余篇,授权发明专利80余项,获得国家科技进步二等奖1项,山东省科技进步二等奖1项。
(3)在流体润滑与低能耗加工领域,建立了绿色低碳微量流体润滑理论与强化换热理论体系,开发的具有自主知识产权的精准润滑新技术,在限量润滑条件下润滑效率的界面调控和可控加工方向取得了创新性成果,发明的润滑油膜测量仪器和纳米流体制备方法,解决了国家及行业对低摩阻流体关键零部件的迫切需求。发表SCI论文105篇,授权中国发明专利53项,出版专著2部。获山东省技术发明奖一等奖、教育部自然科学奖二等奖、山东省自然科学奖二等奖、山东省专利奖一等奖、中国专利优秀奖等8项省部级以上奖励。
(4)在工业噪声与污染控制领域,开展了主动降噪技术及新型声学材料工业化研究,围绕声源识别、声场测量、声辐射及声场预估和新型降噪技术,探索了工业设备及工况环境噪声形成机理、时空传播机制、噪声辐射特性,创新了低频噪声预估方法、高速湍流噪声计算理论、多源声场阵列测量技术和主动降噪结构设计理念;研制了共固化嵌入式自适应降噪装置、随机声阵列测量系统、新型声材料低频隔声结构及加工工艺;突破了常规化、传统性、被动的降噪思想,提升降噪结构及装置性能的同时增强了降噪措施的经济性和高效性,为山钢、海尔、四方机车等企业节省成本近千万。多次参与国家声学、电磁兼容等标准委员会工作,编制国家标准3个,出版专著6部,发表SCI论文156篇,授权发明专利34项,获得省部级及社会力量奖项7项。