城大設賽馬會熱流科學創科實驗室　兩相流研究提升核電安全及效率

城市大學宣布，獲得賽馬會慈善信託基金捐款1,000萬港元，以成立賽馬會 「熱流科學」創科實驗室，以進行有關零碳排放的核能研究。實驗室將專注於兩相流分析以制訂本構方程式，並為零碳能源科學開發的高真度兩相流計算流體力學模擬編碼，以配合《香港氣候行動藍圖 2050》訂立的「淨零發電」策略。

賽馬會 「熱流科學」創科實驗室總監、城大機械工程學系熱流工程學講座教授、香港特區政府傑出創科學人日引俊詞接受訪問時表示，颱風預測屬單相流研究，而兩相流預測將複雜多100倍，主要原因是現時兩相流方程式研究未成熟，沒有充足而可靠的方程式供電腦運算，而實驗室將透過實驗觀察兩相流現象，收集數據以找出可靠的兩相流方程式。

「兩相流研究」中的「相」其實是指氣體、液體和固體的物質狀態，而賽馬會「熱流科學」創科實驗室將集中研究氣體及液體的其中兩個相流。研究將預測在不同場景之中，不同系統的溫量、質量、氣壓及速度等數字將如何反應。

經過研究之後，實驗室將可以提供準確的方程式作應用。日引俊詞教授舉例，兩相流研究有助於設計核電廠反應堆時，更仔細地安排熱交換器的數量及大小，以提升效率及安全度，原理就像汽車透過流線形設計節省燃料。被問到位於城大校園的實驗室會否用到核能相關的原料時，他就指實驗會只會透過水蒸汽及水作實驗，不會對人體有害。

兩相流技術有廣泛的應用範疇，除了核電之外更包括機械工程、土木工程、航天工程、石油工程、海事工程、化學工程，以及建築環境及能源工程。現時核電廠於進行核電安全、新反應堆設計、電力提升及評核延長使用年期的相關工作時，均需模擬核反應堆內的兩相流過程；在設計更安全、更經濟的新反應堆時，需要進行大量兩相流模擬。實驗室進行研究後，將可以提供經過改進的計算流體力學模擬編碼，將可以提升核電安全及成本效益。

實驗室設備可以為不同工程領域進行零碳能源、節能，或氣液兩相流研究，其多用途實驗迴路 可用作研究空氣與水等低黏性兩相流，或空氣與油等高黏性兩相流。另外，實驗室亦可用作教育活動，提供兩相流研究及計算流體力學模擬研究的親身體驗。 實驗室表示，他們將與不同本地研究單位合作，包括電力業界、建築公司、國家實驗室及相關政府部門。

實驗室現時仍在建設之中，預料需時約半年完成設備組裝。日引俊詞教授提到，實驗室將招聘4名博士後研究員，現時已經到任的有2位，1位將於今年到任。另外，實驗室亦將招聘10名博士生，料一半來自香港。他又提到，未來考慮招聘本科生為研究助理，亦計劃讓本科生於進行畢業研究時使用研究室設備或到實驗室進行部份課堂。