潘良儒

2015-08-15

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1917年4月24日出生于四川省开江县。

1939-1943年西南联合大学机械系学习，获机械工程学士学位。

1948-1950年美国弗吉尼亚州立工学院应用力学系和机械系学习，获工程科学硕士学位。

1950-1955年美国康乃尔大学应用力学系及航空工程研究生院研究生，获哲学博士学位。

1956-1979年任中国科学院力学研究所副研究员，兼任《力学学报》执行编辑等职务。

1979年- 任中国科学院力学研究所研究员。

潘良儒，1917年4月24日出生于四川省开江县普安镇的一个贫苦家庭。其父右手伤残，没有职业，一家3口人的生活主要靠其母的艰辛劳动勉强维持。他5岁在普安镇小学启蒙，不久因四川军阀混战，学校关门，只得改上私塾，直到1929年才回到普安乡小学继续学习。1931年以名列前茅的成绩毕业，同年考入县立城厢初级中学，1935年毕业。之后潘良儒离开了偏僻的家乡，只身来到繁华的大都市——武汉，考入汉阳高级工业职业学校。1937年转学汉口市立第一中学。同年“七七”事变爆发，揭开了中国人民抗日救国战争的序幕，潘良儒历尽千辛万苦，辗转来到重庆，就读于由南京迁至后方的钟南中学，并以出色的成绩毕业。

1939年他考入西南联合大学。在工业救国思想的指导下，潘良儒放弃了他深感兴趣的数学、物理，选择了机械专业。

由于对母亲的思念，潘良儒利用开学前的空隙回到老家，才知母亲已身染重症。当时医疗条件极差，看看母亲的病得不到及时治疗，使潘的内心十分痛苦。但善良的母亲虽自知不久于人世，仍强忍病痛鼓励儿子为国为民努力学习。开学的日子到了，母亲承受着生离死别的痛苦，送别了儿子。不久母亲就离开了人世。临终前，为了不影响潘的学习，母亲要求不把死讯告知儿子。

母亲死后的第二年，潘良儒才知道。巨大的悲痛曾使潘的学习一度出现动力真空，但母亲生前的谆谆教诲使潘良儒很快回到现实，终于于1943年按期获得机械工程学士学位。

自费留学

1945年潘考取教育部的自费留学。1948年赴美国弗吉尼亚州立工学院的应用力学和机械系学习，于1950年获工程科学硕士学位。由于潘良儒在向量分析上的独到之处，1950年经V.西贝赫利（Szebehely）教授和系主任普莱德（Pletta）教授的大力推荐，获康乃尔大学应用力学系奖学金，攻读博士学位。1955年获哲学博士学位。

当时潘良儒的主系是应用力学系，副系是航空工程和数学。潘在航空工程和数学系的导师是W·西尔斯（Sears）教授，他是当时美国航空重点研究单位之一的康乃尔大学航空工程研究生院院长。我国学部委员谈镐生教授那时也在该院工作。他们都了解潘良儒的出色水平，因此研究生院决定吸收潘良儒至该院做博士论文，并给予正式研究人员全额工资，题目是有关卫星回地的高温问题，论文指导是著名力学家郭永怀教授。

50年代，美国正处于反共高潮，由于潘良儒的年轻热情，还在费吉尼亚工学时期，潘的护照就被移民局扣留。1955年由于有人告密潘为共产党同情分子而被逮捕。当时潘的律师丁·拉斯脱（Last）希望潘在政治问题上立场要随和些，但潘的答复是自己的言行要经得起祖国人民的审查，因此最终被移民局法庭判决限期自由离境，虽经希尔斯教授等为其奔走辩护，仍无济于事。潘终于于1955年12月回到祖国。

研究工作

1956年潘良儒到中国科学院力学研究所工作，开始从事空气动力学边界层、激波管等方面的研究。1958年后潘良儒被调至水轮机理论组担任组长，进行水轮机叶片三维理论的研究工作。

50年代末，电磁流体力学和等离子体动力学的研究在国际上得到日益广泛的重视。1960年，在郭永怀教授的领导下，中国科学院力学研究所成立了电滋流体力学研究室。他在该室任副研究员，从此一直进行着电磁流体力学和等离子体动力学的研究。在长达33年的研究生涯中，潘良儒曾先后研究过交流直接发电，电磁流体力学同位素分离，受控热核聚变等离子体等问题。

随着我国的改革开放，他的科研工作也焕发了新的青春。他不仅仍然一如既往地进行磁流体力学的研究；还担任了科研管理、博士、硕士研究生培养等工作。1979年他被任命为电磁流体力学及等离子体动力学研究室主任。不久，为推动该学科的进一步发展，和所内外的一些有关科学家在一起筹备召开了“第一届全国低温等离子体技术和科学交流会”。北京等离子体学会成立后，潘良儒任该学会副理事长。潘良儒担任《中国大百科全书》力学卷的电磁流体力学和等离子体动力学分支学科的主编，他不仅亲自动手编写条目，还千里迢迢，冒着酷暑到南方主持审稿、定稿。1985年，教育部举办全国流体力学师资进修班，邀请潘良儒讲授了一个月的电磁流体力学。

1986年，潘良儒应G.汉英斯（Haines）教授的邀请到英国帝国大学物理系以访问高级科学家的身份至物理系进行了等离子体弧绝热压缩的讲学，并参加了等离子体直线收缩组及英国原子能管理局卡拉姆实验室理论组的研究。次年到美国康乃尔大学等离子体实验室研究高能离子束和等离子体的平衡问题。1989年夏，他再度访问英国伦敦大学帝国学院，并从这一年开始，每年夏到瑞士日内瓦的欧洲核研究中心参加等离子体镜研究。

2成就荣誉编辑

50年代初期，高速飞行器的热障问题是当时国际上竞争剧烈的探索性前沿课题。当时潘良儒正在美国康乃尔大学攻读博士学位，他的导师W.西尔斯教授指定他在郭永怀教授指导下从事这项研究，博士论文题目是绕尖劈的高超声速可压缩粘性流。潘得到了一个分析解，可适用于雷诺数和尖劈角较大范围内的超声速和高超声速流。他从数学上证明了熵层存在的设想，并提出了边界层外缘与外流连结方法。

连结理论

回国后，潘在上述边界层外缘外流连结方法的基础上，提出了精确的连结理论。

50年代，钱学森教授提出了为开发长江三峡，研制单机容量为百万千瓦水轮机的设想。力学所成立了相应的研究组织——水轮机理论组和空气模型实验室，并调潘良儒任理论组组长。虽然高速飞行器的研究对潘来说较为熟悉，也更有兴趣，但潘毫不犹豫地服从了调动，全身心地投身于水轮机心脏——转轮叶片的理论研究。当时一般水轮机叶片的设计都采用二维理论，但对百万千瓦这样大容量的水轮机来讲就过于粗糙，而此时苏联C.B.瓦兰德教授的三维理论又只能用于设计孤立流面的叶片形状。潘等补充了两个无旋分量为零的条件，得出了能从一个流面的叶片形状推进到相邻流面的叶片形状的设计理论，并于1960年和郑哲敏、钟万勰等一起在《力学学报》上发表了《混流式水轮机叶片的设计和计算（一）》。今天，长江三峡工程已正式开工，当后人回顾它的历史时，不能忘记30年前，前人所走过的这段荆棘之路。

发电研究

1960年潘良儒被调到磁流体力学研究室进行交流直接发电的理论研究。他首次考虑了等离子体粘性对交流电正弦波的影响，发现主要在正弦波零点附近，波形不能严格满足要求。由于客观原因，等离子体交流直接发电一直没有实现。不久他转向磁流体力学同位素分离研究。正值工作逐步开展时，力学所开始了“四清”运动，不久“文化大革命”又席卷了全国，潘良儒也在劫难逃。直到1975年，研究工作才逐步正规，潘良儒参加了当时中国科学院三大任务之一的核聚变实验装置——8#装置的理论工作，研究环形等离子体的平衡与稳定性，得到了胖环平衡的分析解，并结合天体物理，对无力场进行了深入研究。

当电流密度线与磁力线相平行时，劳伦兹力就不存在，因此这样的场也称为无力场。对天体物理，如太阳黑子，以及受控聚变等离子体，都可用无力场来描述。潘良儒应用他推广的维里（Virial）定理的数学方法，得到无力场不可能孤立地包含于等离子体中，从闭合的无力场到等离子体区必须有一个非无力场的过渡区。在《运动气体的冻结型和电阻型无力场》一文中，还将前人得出的、在静止流体条件下，具有电阻的无力场，其无力因子必须是常数，且欧姆损失最小；在冻结型（即不存在电阻）的封闭磁场中，则常数无力因子代表了系统处于最小磁能状态，推广为无论气体是运动还是静止的，无论无力场是电阻型还是冻结型的，常数无力因子代表了最小磁能状态，即稳定无力场，是无力的归宿。潘良儒推导出一个控制无力因子的普遍方程，揭示了从非常数无力因子过渡到常数无力因子是由于电阻机制。

1986年后，潘良儒多次到英国帝国大学等核聚变与等离子体物理研究单位进行工作。研究了旋转环形等离子体的绝热压缩，等离子体磁镜加速，E压缩等问题。近年来，在托卡马克（Tokamak）实验中观察到环形等离子体的旋转很快消失，国际等离子体物理权威Stacy和Sgmar教授认为是由于回旋粘性（Gyroviscous）。潘良儒提出回旋粘性虽有通常粘性应力的形式，但微观上却没有通常粘性所具有的碰撞机制，它只是来自带电粒子绕磁场旋转的结果，因此，回旋粘性不可能成为托卡马克实验中环形等离子体旋转动量很快消失的原因。这一观点的论文很快在国际权威杂志《等离子体物理与受控核聚变》上得到发表，该工作的进一步深入还在进行中。

变分原理

变分原理在理论力学中是用来推导力学基本方程的，而现在计算物理则用它来求解微分方程。新的变分原理把二维的数学问题化简成一维，然后进行数值求解。其优点是可以对问题的总体加以近似的描述，虽然在局部或个别点有出入。近似程度的好坏取决于假设的函数形式，但一旦形式确定，则结果就是这种形式的解中最佳的近似解。

早在70年代末，有人用这种变分处理了抛物型方程，潘良儒凭着他深厚的数学功底，将变分原理用于等离子体动力学的计算。他用此方法首次计算了动边界交流电弧问题，并在第一届全国等离子体科学和技术交流会上宣读。不久，又指导他的博士生计算椭球马克中的倾斜模不稳定性，得到扁椭球马克不会出现倾斜模不稳定性这一结论。

80年代，苏联受控聚变托卡马克实验装置用磁场对等离子体进行绝热压缩，以进一步提高等离子体的密度和温度，但描述这个磁场压缩过程的克莱德—沙弗拉诺夫（GradShafranov）方程的形式非常复杂，无法计算，特别当环形等离子体具有环向和角向旋转时，更是如此。潘良儒用新变分原理成功地将问题由二维降为一维，计算了具有环向和角向旋转的环形等离子体的绝热压缩，还大大减少了计算机时。由于这一复杂问题的成功的简化，因此有关的两篇论文能在1989年的《等离子体物理与受控核聚变》杂志的第6期上同时得到发表。