专家信息：

蔡茂林，男，1972年出生，江西省九江市人。国家级人才计划入选者，现任北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院教授、博士生导师、气动热力储能与供能北京市重点实验室主任。曾任北航科学技术研究院副院长、先进工业技术研究院院长、温州研究院院长和丹阳航空航天产业研究院院长。2018年入选北京高校卓越青年科学家计划。

教育及工作经历：

1996年，北京理工大学。获工学硕士学位。

1999-2002年，东京工业大学，获工学博士学位，(导师日本流体动力系统学会原会长香川利春教授)。

1996年4月-1999年9月，北京理工大学自动控制系任助教和讲师，其中，1996年11月至1998年8月在全球最大气动研发基地---日本SMC筑波技术中心参加气动技术研修和从事共同研究。

2002年10月-2006年4月，东京工业大学精密工学研究所任助手和副教授，从事气动相关技术的研究和教育工作。

2006年5月，海外直聘北京航空航天大学自动化学院教授。

2006年6月，聘任为机械电子工程学科博士生导师。

2010-2015年，任北京航空航天大学科学技术研究院副院长、先进工业技术研究院院长。

2014年-至今，任气动热力储能与供能北京市重点实验室主任。 　　

学术与社会兼职：

1、2017-至今 北京市欧美同学会，理事。

2、2015-至今 北京海外高层次人次协会，副理事长。

3、2015-至今 中关村人才协会，副理事长。

4、2011-2015 中国机械工程学会流体传动与控制分会青年工作委员会，主任。

5、2011-2015 中国机械工程学会流体传动与控制分会，常务委员。

6、2010-2014 中国能源学会，常务理事。

7、2009-2017 中国航空学会航空机电、人体与环境工程分会，总干事。

8、2007-2013 全国液压气动标准化技术委员会气压传动与控制分技术委员会(SAC/TC3/SC2)委员及其W4组长。

9、中国航空学会航空机电、人体与环境工程分会，总干事。

10、全国气动标准化技术委员会，委员。

11、国家节能中心专家。

12、2012-2017 《液压与气动》编委。

13、2011-2014 《流体传动与控制》编委。

14、曾担任日本流体动力系统学会气动元件信赖性研究委员会干事、日本流体动力工业会标准化委员会ISO国内对策部会委员、气动元件复合系统节能调查研究委员会委员、气动元件流量特性试验方法规格化调查研究委员会委员、气动系统高速精密控制特性调查研究委员会委员。

教学情况：

主讲课程：

1、流体控制元件

2、气动技术的理论与实践

培养研究生情况：

培养博士研究生二十余名、硕士研究生三十余名。

科学研究：

研究领域：

主要从事压缩空气系统的测量、设计、仿真与控制、节能优化，气动热力储能与供能，先进智能制造等方面基础研究及其应用工作。

涉及的学科内容有：智能制造工程，人工智能，控制科学与工程，工业电气自动化，能量评价与节能技术，流体仿真计算，动力工程及工程热物理等。 

主要研究方向及特色：

1．压缩空气系统的功率评价、节能优化；呼吸气流控制；

2．非标零部件数字敏捷智造技术；

3．高效等温空气压缩、大规模压缩空气储能及压缩空气动力发动机等新能源技术。

 承担科研项目情况：

主持日本文部省科研费、国家自然科学基金、国家科技支撑项目等科研项目20余项。

1. 2018.09-2020.09 基于3D 特征的零件机加工制造工艺智能推荐“双创”技术转移平台，工信部双创专项,负责人。

2. 2019.01-2022.12 压缩空气储能高效等温压缩方法的研究，国家自然科学基金，负责人。

3. 2017.01-2021.12 基于空气耦合LAMB波的气体流速测量方法的研究，国家自然科学基金，负责人。

4、2014.01-2017.12 大规模液化空气储能用热交换装置的研究，国家自然科学基金，负责人。

5、2014.01-2014.12高效大功率气动发动机关键技术研究，襄阳市高新区专项，负责人。

6、2011.01-2013.12 轮胎全生命周期绿色制造关键技术与装备研发及产业化，国家科技支撑计划，负责人。

7. 2008.1-2010.12 并联接入式气体流量测量新技术的基础研究，国家自然科学基金，负责人。

8、2003.4–2005.3 气动动力仪的开发与应用促进，日本文部科学省科学研究费，负责人。

9、2004.4–2005.3 气动动力仪的产品化，妙德株式会社，负责人。

10、2003.4–2005.3 关于气动元件流体特性测量方法的研究，日本流体动力工业会SMC株式会社，负责人。

11、2003.4–2005.3 泄露检测仪的解析开发，光阳产业株式会社，负责人。

12、2004.4–2006.3 减振台用膜片式电气变换器的解析，藤仓橡胶株式会社，负责人。

13、2003.4–2005.3 高精度伺服阀的建模与仿真，佳能株式会社，主要承担人。

14、2005.4–2006.3 气动管路分歧合流的建模与仿真，富士电机株式会社，主要承担人。

15、2005.4–2006.3 运用旋回流的非接触半导体晶片搬送装置的仿真，HARMOTEC株式会社，主要承担人。

科研成果：

1、博士期间师从日本最著名气动权威---香川利春教授。博士毕业论文“气动系统的能量评价研究”在世界上首创气动动力（Pneumatic Power）概念，解决了困扰气动界多年的能量评价标准问题，为查明气动系统内的能量损失提供了量化标准，为气动能量评价体系的创建奠定了理论基础。2003年，获得日本流体动力系统学会最高奖---学术论文奖。已写入3本中日教材，被制定为日本JFPA工业标准，并列入2009年中国质检总局中国标准化公益性项目。2014年，被制定为GB国家标准。2017年，获国家科技进步二等奖（排名第一）。

2、针对我国年耗电3000亿度气动系统的低效问题，提出了从源头至末端压缩空气能耗评价新理论，构建了一套节能率高达30%、投资回收期一年的系统节能技术体系，成功应用于中船重工、中车、国电投、中铝等大型企业集团，社会经济效益显著。2013年获中国机械工业科学技术一等奖（排名第一）。

3、创办了北航SMC节能环保中心，在2009年被授予“国际节能环保（中国）科研创新示范单位”，被北京科博会中国国际工业节能减排科技创新大会授予“2009中国工业节能减排科技创新最具影响力人物”称号。

4、创办和投资了壮龙无人机、蚂蚁工场、爱索能源、中发天信、联航动力、快易优、小铱新材料等高科技企业。对全国100多家企业做过免费能耗评估与节能知识宣传，在对北京、山东、浙江等多家企业进行的节能改造中，均实现了压缩机耗电降低25%以上的目标，为我国每年耗电高达2000亿度的压缩机节能工作开拓了新的局面，取得了良好的经济效益与社会效益。

制定标准：

1. 压缩空气站节能设计指南，2020，团体标准

2. 气压传动　设备消耗的可压缩流体　压缩空气功率的表示及测量 GB/T 30833-2014 2015-04-01 国家标准

3. 流体传动系统及元件图形符号和回路图　第1部分：用于常规用途和数据处理的图形符号 GB/T 786.1-2009 2010-02-12 国家标准

发明专利：

[1]许未晴,胡昱,蔡茂林,石岩. 一种利用余热雾滴发生和雾滴冷却空气压缩装置及其方法[P]. CN112324641A,2021-02-05.

[2]许未晴,胡诗伟,胡昱,蔡茂林,石岩. 一种等温压缩高效制冷装置及其方法[P]. CN112113361A, 2020-12-22.

[3]许未晴,胡诗伟,胡昱,蔡茂林,石岩. 一种基于蓄冷的高效空气压缩装置及其方法[P]. CN112113363A, 2020-12-22.

[4]石岩,常佳琪,蔡茂林,王一轩,王娜,任帅,许未晴. 一种经鼻高流量湿化氧疗专家治疗方法及治疗系统[P]. CN111752156A,2020-10-09.

[5]石岩,王一轩,孟飞,蔡茂林,许未晴,沈东凯. 一种基于呼吸肌电信号的咳嗽功能增强系统[P]. CN107928628B,2020-09-22.

[6]许未晴,李子瑞,胡昱,蔡茂林,石岩,王佳. 一种波浪能高效气动转换装置及其气动转换方法[P]. CN111677621A,2020-09-18.

[7]任帅,顾小玉,石岩,蔡茂林. 一种智能经鼻高流量湿化氧疗系统[P]. CN111658931A,2020-09-15.

[8]任帅,寇建阁,石岩,蔡茂林. 基于专家治疗模式的经鼻高流量湿化氧疗远程管理平台[P]. CN111667896A,2020-09-15.

[9]许未晴,年炫炜,任腾,蔡茂林,李莉. 一种用于生物发酵罐的节能方法[P]. CN109971614B,2020-08-25.

[10]胡昱,许未晴,蔡茂林,石岩. 一种基于气体溶解和气液转换的等温膨胀装置及使用方法[P]. CN111561430A,2020-08-21.

[11]许未晴,李光耀,胡昱,蔡茂林,石岩. 一种低温高效空气压缩装置及其方法[P]. CN111550388A,2020-08-18.

[12]张鹏举,胡昱,许未晴,蔡茂林,石岩. 一种工业压缩空气储能系统及其储能方法[P]. CN111550389A,2020-08-18.

[13]许未晴,贾冠伟,蔡茂林,石岩. 一种液态介质储热和活塞传热的等温压缩方法[P]. CN110005594B,2020-07-28.

[14]石岩,任帅,蔡茂林,许未晴,王一轩,王娜. 一种植入式膈肌起搏装置及其使用方法[P]. CN111346298A,2020-06-30.

[15]石岩,寇建阁,蔡茂林,许未晴,王一轩,任帅,王娜. 一种自主排尿辅助装置及方法[P]. CN111298291A,2020-06-19.

[16]石岩,顾小玉,蔡茂林,许未晴,王一轩,任帅,王娜. 一种植入式膈肌起搏器[P]. CN111298292A,2020-06-19.

[17]石岩,王一轩,蔡茂林,许未晴,任帅,王娜. 一种膈肌起搏咳痰辅助装置[P]. CN111298293A,2020-06-19.

[18]石岩,常佳琪,蔡茂林,许未晴,王一轩,任帅,王娜. 一种可变光强的膈神经光刺激系统[P]. CN111298304A,2020-06-19.

[19]许未晴,王佳,蔡茂林,石岩. 一种斯特林温差发电机构[P]. CN104539195B,2019-09-17.

[20]石岩,蔡茂林,王一轩,许未晴. 一种管道支管定位装置及方法[P]. CN110146069A,2019-08-20.

[21]石岩,蔡茂林,王一轩,许未晴. 一种基于管道内检测器的定位系统及方法[P]. CN110132256A,2019-08-16.

[22]石岩,蔡茂林,王一轩,许未晴. 一种油气管道内检测器[P]. CN110082482A,2019-08-02.

[23]许未晴,贾冠伟,蔡茂林,石岩. 一种液态介质储热和活塞传热的等温压缩方法[P]. CN110005594A,2019-07-12.

[24]许未晴,年炫炜,任腾,蔡茂林,李莉. 一种脉冲式微小气泡发生方法[P]. CN109985537A,2019-07-09.

[36]许未晴,年炫炜,任腾,蔡茂林,李莉. 一种用于生物发酵罐的节能方法[P]. CN109971614A,2019-07-05.

[25]许未晴,贾冠伟,蔡茂林,石岩. 一种气-液传热系数动态测量方法[P]. CN109975351A,2019-07-05.

[26]虞启辉,朱连兵,蔡茂林,吴不得. 一种内燃机气动起动系统[P]. CN109113909A,2019-01-01.

[27]吴不得,戴飞,朱连兵,虞启辉,蔡茂林. 一种无人机发动机的起动系统[P]. CN109098909A,2018-12-28.

[28]石岩,任帅,蔡茂林,许未晴. 一种模拟人类咳嗽的痰液清除系统[P]. CN208229192U,2018-12-14.

[29]石岩,王一轩,孟飞,蔡茂林,许未晴,沈东凯. 一种基于呼吸肌电信号反馈的肺康复训练系统[P]. CN207769100U,2018-08-28.

[30]石岩,王一轩,孟飞,蔡茂林,许未晴,沈东凯. 一种基于呼吸肌电信号智能分析的痰液淤积报警系统[P]. CN108042133A,2018-05-18.

[31]石岩,王一轩,孟飞,蔡茂林,许未晴,沈东凯. 一种基于呼吸肌电信号的咳嗽功能增强系统[P]. CN107928628A,2018-04-20.

[32]吴不得,戴飞,朱连兵,虞启辉,蔡茂林. 一种无人机发动机的起动系统[P]. CN207131520U,2018-03-23.

[33]石岩,王一轩,孟飞,蔡茂林,许未晴,沈东凯. 一种基于呼吸肌电信号反馈的肺康复训练系统[P]. CN107802993A,2018-03-16.

[34]虞启辉,鲁冰冰,蔡茂林. 一种多旋翼并联式混合动力无人机[P]. CN107585297A,2018-01-16.

[35]石岩,任帅,蔡茂林,许未晴. 一种模拟人类咳嗽的痰液清除系统[P]. CN107551370A,2018-01-09.

[36]石岩,任帅,牛经龙,蔡茂林. 超声痰液消除器[P]. CN205411949U,2016-08-03.

[37]石岩,任帅,牛经龙,蔡茂林. 超声波痰液消除器[P]. CN105561486A,2016-05-11.

[38]石岩,牛经龙,蔡茂林. 一种智能心肺听诊装置[P]. CN105534544A,2016-05-04.

[39]孙文军,蔡茂林,许未晴,张翔. 一种基于太阳能的热电冷联供系统[P]. CN205174921U,2016-04-20.

[40]孙文军,蔡茂林,许未晴,张翔. 一种基于太阳能的热电冷联供系统[P]. CN105180508A,2015-12-23.

[41]吴宪,李睿,盖玉收,蔡茂林. 一种石油天然气管道内壁形状测量设备[P]. CN104535037A,2015-04-22.

[42]许启跃,孙珺朋,蔡茂林. 一种压缩空气动力发动机换热系统[P]. CN204283502U,2015-04-22.

[43]许未晴,王佳,蔡茂林,石岩. 一种斯特林温差发电机构[P]. CN104539195A,2015-04-22.

[44]许未晴,王佳,张胜利,蔡茂林. 一种开-闭式斯特林热功转换机构[P]. CN104500264A,2015-04-08.

[45]朱连兵,虞启辉,蔡茂林. 一种活塞式气动发动机系统[P]. CN204140135U,2015-02-04.

[46]朱连兵,虞启辉,蔡茂林. 一种活塞式气动发动机系统[P]. CN104295321A,2015-01-21.

[47]虞启辉,袁驰,蔡茂林. 一种高压电气比例压力调节系统[P]. CN204025238U,2014-12-17.

[48]许未晴,王佳,张胜利,蔡茂林. 一种基于开-闭耦合式热力循环的热功转换机构[P]. CN104179531A,2014-12-03.

[49]许未晴,王佳,张胜利,蔡茂林. 一种气化吸热-压缩放热耦合的冷量回收方法[P]. CN104165067A,2014-11-26.

[50]许未晴,王佳,张胜利,蔡茂林. 一种基于液化空气热功转换的开-闭耦合式热力循环方法[P]. CN104165071A,2014-11-26.

[51]石岩,蔡茂林,许未晴. 一种痰液淤积在线检测报警系统[P]. CN104161519A,2014-11-26.

[52]许启跃,孙珺朋,蔡茂林. 一种压缩空气动力发动机换热系统设计[P]. CN104033184A,2014-09-10.

[53]虞启辉,袁驰,蔡茂林. 一种高压电气比例压力调节系统设计[P]. CN104006036A,2014-08-27.

[54]盖玉收,蔡茂林. 一种气、磁结合的多腔多叶片马达[P]. CN103573293A,2014-02-12.

[55]盖玉收,蔡茂林. 一种斥力式新型涡轮气磁马达[P]. CN103573294A,2014-02-12.

[56]盖玉收,蔡茂林. 一种涡轮式气磁发动机[P]. CN103573295A,2014-02-12.

[57]盖玉收,蔡茂林. 一种气、磁结合的新型活塞式发动机[P]. CN103580540A,2014-02-12.

[58]蔡茂林,盖玉收. 一种滚筒形永磁动力机[P]. CN103580541A,2014-02-12.

[59]盖玉收,蔡茂林. 一种新型三层结构的永磁动力机[P]. CN103580542A,2014-02-12.

[60]石岩,蔡茂林,许未晴. 一种具有模拟呼吸功能的吸痰机[P]. CN103330962A,2013-10-02.

[61]石岩,蔡茂林,许未晴. 一种具有自学习功能的模拟肺[P]. CN103330982A,2013-10-02.

[62]石岩,蔡茂林,许未晴. 一种具有高频响、高精度控制特性的模拟肺[P]. CN103330983A,2013-10-02.

[63]盖玉收,蔡茂林. 一种涡轮式气磁发动机[P]. CN203214107U,2013-09-25.

[64]张健,蔡茂林. 一种新型气、磁结合的节能高效活塞式马达[P]. CN203130162U,2013-08-14.

[65]虞启辉,蔡茂林. 一种基于滑阀的气动汽车发动机配气机构[P]. CN203130163U,2013-08-14.

[66]盖玉收,蔡茂林. 一种气、磁结合的多腔多叶片马达[P]. CN203130164U,2013-08-14.

[67]盖玉收,蔡茂林. 一种斥力式新型涡轮气磁马达[P]. CN203130166U,2013-08-14.

[68]石岩,蔡茂林,许未晴. 一种具有排痰功能的呼吸机[P]. CN203123227U,2013-08-14.

[69]虞启辉,蔡茂林. 一种机械式气动发动机进气门升程连续可调机构[P]. CN103225525A,2013-07-31.

[70]盖玉收,蔡茂林. 一种适用于大型管路的调节阀[P]. CN103075527A,2013-05-01.

[71]石岩,蔡茂林,许未晴. 一种具有排痰功能的呼吸机[P]. CN103071215A,2013-05-01.

[72]石岩,蔡茂林. 一种局部气动管网智能调度装置[P]. CN103062626A,2013-04-24.

[73]张健,蔡茂林. 一种新型气、磁结合的节能高效活塞式马达[P]. CN103061814A,2013-04-24.

[74]蔡茂林,张健. 一种气、磁结合的节能高效叶片式马达[P]. CN103061821A,2013-04-24.

[75]盖玉收,蔡茂林. 一种渐变磁形永磁动力机[P]. CN202818168U,2013-03-20.

[76]虞启辉,蔡茂林. 一种基于滑阀的气动汽车发动机配气机构[P]. CN102817637A,2012-12-12.

[77]盖玉收,蔡茂林. 一种渐变磁形永磁动力机[P]. CN102694486A,2012-09-26.

[78]范子川,蔡茂林. 一种基于非介入热式动态测量原理的流量计助手[P]. CN202420579U,2012-09-05.

[79]蔡茂林. 一种新型节能打壳缸气控节气阀[P]. CN102534681A,2012-07-04.

[80]范子川,蔡茂林. 一种基于非介入热式动态测量原理的流量计助手[P]. CN102393227A,2012-03-28.

[81]许启跃,许未晴,蔡茂林. 一种稳定非接触式吸盘工作间隙的方法[P]. CN102332419A,2012-01-25.

[82]石岩,蔡茂林. 一种大流量智能气体增压装置[P]. CN202118015U,2012-01-18.

[83]蔡茂林,赵彤,苏海新. 一种气动系统恒压恒流单元[P]. CN201988705U,2011-09-28.

[84]蔡茂林,刘冲. 马达电机联轴式压力能回收热泵机构[P]. CN201992908U,2011-09-28.

[85]蔡茂林,刘冲. 双缸往复式压力能回收热泵机构[P]. CN201926196U,2011-08-10.

[86]范子川,蔡茂林. 一种工业气体管道非介入式流量测量装置[P]. CN102128654A,2011-07-20.

[87]蔡茂林,王佳. 变容积式智能热泵[P]. CN102072591A,2011-05-25.

[88]蔡茂林,刘冲. 双缸往复式压力能回收热泵机构[P]. CN101893349A,2010-11-24.

[89]蔡茂林,刘冲. 马达电机联轴式压力能回收热泵机构[P]. CN101865568A,2010-10-20.

[90]石岩,蔡茂林. 一种利用压缩气体膨胀做功的增压阀[P]. CN101694222A,2010-04-14.

[91]石岩,蔡茂林,赵彤. 一种用于射流式真空发生装置的供气控制节能装置[P]. CN101639086,2010-02-03.

[92]石岩,蔡茂林. 一种双向增压型电动气体增压装置[P]. CN101576098,2009-11-11.

[93]蔡茂林. 一种多压共用式气罐及其补压阀[P]. CN101560997,2009-10-21.

[94]蔡茂林. 一种用于轮胎成型机的轴端集中供气装置[P]. CN101549564,2009-10-07.

[95]蔡茂林. 一种先导式精密溢流阀[P]. CN101550954,2009-10-07.

[96]石岩,蔡茂林. 一种高效节能型气体增压机[P]. CN101526095,2009-09-09.

[97]蔡茂林. 基于无线传送技术控制终端压力的压缩机群控制系统[P]. CN101498295,2009-08-05.

[98]石岩,蔡茂林,赵彤. 一种长寿命节能静音型增压阀[P]. CN101498323,2009-08-05.

[99]蔡茂林,赵彤. 新型节能密炼机上顶栓气缸及其控制系统[P]. CN101498325,2009-08-05.

[100]蔡茂林. 一种利用压力波传播的气体管道流量计[P]. CN101498595,2009-08-05.

[101]蔡茂林. 一种具有无线通信功能的流量变送器[P]. CN101499210,2009-08-05.

[102]蔡茂林. 一种可根据在线压力进行刻度调节的气体浮子流量计[P]. CN101476909,2009-07-08.

[103]蔡茂林. 一种高频响应流量计及其测量方法[P]. CN101393043,2009-03-25.

[104]蔡茂林. 气动功率测量方法及气动功率仪[P]. CN101393085,2009-03-25.

[105]蔡茂林. 气动喷嘴节能装置[P]. CN101362122,2009-02-11.

[106]蔡茂林. 导入基准流量的智能气体泄漏检测仪[P]. CN101363767,2009-02-11.

论文专著：

出版专著：

[1]、《气动系统入门》，日本流体动力系统学会创立30周年出版，2003年出版。

[2]、《压缩空气系统节能技术实用手册》，机械工业出版社，2018年出版。

发表英文期刊论文：

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发表中文期刊论文：

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[72]蔡茂林.现代气动技术理论与实践 第四讲:压缩空气的能量[J].液压气动与密封,2007(05):54-59.

[73]蔡茂林,香川利春.气动系统的能量消耗评价体系及能量损失分析[J].机械工程学报,2007(09):69-74.

[74]蔡茂林.现代气动技术理论与实践 第三讲:管路内的气体流动[J].液压气动与密封,2007(04):51-55.

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发表会议论文：

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[2]Guangyao Li, Yu Hu, Weiqing Xu*, Guanwei Jia, Teng Ren, Maolin Cai, Yan Shi. Performance analysis of pre-cooling air compression system[C]. 2020 CSAA/IET International Conference on Aircraft Utility Systems, Tianjin China, 2020-9-18至2020-9-21. EI.

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[4]Chong Liu, Dewen Kong, Zichuan Fan, Qihui Yu, Maolin Cai. Large flow compressed air load forecasting based on least squares support vector machine within the bayesian evidence framework[C]. the 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON2013), 2013/11/10-2013/11/13,2013 EI

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[12]Yeming Zhang, Maolin Cai, Dewen Kong. Overall energy efficiency of lubricant-injected rotary screw compressors and aftercoolers[C]. 2009 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference, APPEEC 2009,2009/3/27-2009/3/31, Wuhan, China, 2009 EI,ISTP

[13]Yushou Gai*, Yan Shi, Maolin Cai, Xiangheng Fu, Xiaodong Cheng. Design of information management system for miner enterprise's work sites[C]. IEEE 10th International Conference on Industrial Informatics, INDIN 2012, 2012/7/25-2012/7/27, pp 833-836, Beijing, China, 2012 EI

[14]Liang Huang, Maolin Cai, Jiawei Wang. Instantaneous leakage flow rate measurement of compressed air[C]. 2010 International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, MACE2010,2010/6/26-2010/6/28, pp 2675-2679, Wuhan, China, 2010/6/26 EI

[15]Dewen Kong, Maolin Cai, Tieyuan Sun. Research on Optimization for Pneumatic System's Air Supply[C]. International Conference on Mechanical Engineering and Green Manufacturing (MEGM) 2010,2010/11/19-2010/11/22, pp 836-840, Xiangtan, PEOPLES R CHINA, 2010 ，0 ，ISTP

[16]Pingping Liao*, Maolin Cai. Study on compressor health management system[C]. 2010 WASE International Conference on Information Engineering, ICIE 2010, 2010/8/14-2010/8/15, pp 286-290, Beidaihe, Hebei, China, 2010 EI

[17]Yeming Zhang*, Maolin Cai. Study on mechanical properties evaluation for pneumatic actuator and electric actuator based on information entropy[C]. 2010 International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, MACE2010, 2010/6/26-2010/6/28, pp 3384-3388, Wuhan, China, 2010 EI

[18] Qiyue Xu*, Pingping Liao, Maolin Cai. Research on different features between direct and reflected ultrasonic signals from air leakage sources[C]. 1st International Conference on Pervasive Computing,Signal Processing and Applications, PCSPA 2010, 2010/9/17-2010/9/19, pp 508-512, Harbin, China, 2010 EI

[19]Yeming Zhang*, Maolin Cai. Mechanical properties evaluation for pneumatic actuator and electric actuator based on AHP-FCE[C]. 2010 WASE International Conference on Information Engineering, ICIE 2010,2010/8/14-2010/8/15, pp 75-79, Beidaihe, Hebei, China, 2010 EI

[20] Liang Huang, Maolin Cai, Jiawei Wang. New method for pipeline leakage measurement in pneumatic industry[C]. International Conference on Mechanical Engineering and Green Manufacturing 2010, MEGM 2010,2010/11/19-2010/11/22, pp 795-800, Xiangtan, China, 2010/11/19 EI

[21]Chong Liu, Maolin Cai. Proposal of Power Determination and Measurement of Compressible Air[C]. International Conference on Mechanical Engineering and Green Manufacturing (MEGM) 2010,2010/11/19-2010/11/22, pp 551-556, Xiangtan, PEOPLES R CHINA, 2010 ，0 ，ISTP

[22]Chong Liu, Maolin Cai, Jia Wang, Li Guan. Research on the energy loss characteristics and improving measurement of heat pump[C]. 2011 International Conference on Fluid Power and Mechatronics (FPM2011),2011/8/17-2011/8/21, 2011 EI

[23]Chong Liu, Li Guan, Maolin Cai, Jia Wang. Research on the energy loss characteristics of heat pump[C]. 2011 International Conference on Materials for Renewable Energy & Environment (ICMREE2011),2011/5/20-2011/5/22, 2011 EI

[24]Yan Shi, Maolin Cai. Study on working characteristics of expansion energy used booster[C]. ASME 2011 Dynamic Systems and Control Conference, DSCC2011, 2011, 2011 EI

[25]Chong Liu, Weiqing Xu, Maolin Cai. Development of new test bench for vacuum ejector and vacuum regulator based on ISO standard[C]. Proceedings of the International Conference on Green Communications and Networks (GCN2011), 2011/7/15-2011/7/18, 2011 EI

[26]Pingping Liao, Maolin Cai. Study on compressor health management system[C]. 2010 International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering (MACE2010), 2010/6/26-2010/6/28, 2010 EI

[27]Yan Shi, Maolin Cai. Study on efficiency and flow characteristics of two kinds of pneumatic booster valves[C]. 2010 International Conference on Computer, Mechatronics, Control and Electronic Engineering, 2010/8/24-2010/8/26, 2010 EI

[28] Weiqin Lin, Dewen Kong, Maolin Cai. Research on energy consumption of screw compressor under load/unload[C]. 2011 Green Power, Materials and Manufacturing Technology and Applications, GPMMTA2011,2011, 2011 EI

[29]Dewen Kong, Weiqin Lin, Maolin Cai. Research on forecasting method of air consumption in the industrial site[C]. 2011 International Conference on Fluid Power and Mechatronics (FPM2011), 2011, 2011 EI

[30] 张鹏举, 李子瑞,许未晴*, 李光耀, 蔡茂林, 石岩. 基于气-液相变的等压压缩空气储能方法研究[C]. 第十一届全国流体传动与控制学术会议, 中国上海, 2020-10-31至2020-11-2

[31]贾冠伟, 许未晴*, 石岩, 蔡茂林. 高压旋转喷嘴雾化特性实验研究[C]. 第十一届全国流体传动与控制学术会议, 中国上海, 2020-10-31至2020-11-2.

[32]杨科,蔡茂林,许启跃,虞启辉. 高压减压能量回收系统的理论研究[C]. 第九届全国流体传动与控制学术会议（9th FPTC-2016）论文集. 2016:539-543.

[33]廖平平,蔡茂林. 载人航天器泄漏超声检测技术[C]. 中国力学大会-2015论文摘要集. 2015:301.

[34]石岩,蔡茂林. 气动系统分压供气与局部增压技术[C]. “海大杯”第六届全国染整机电装备暨资源综合利用新技术研讨会论文集. 2012:283-286.

[35]石岩,蔡茂林. 气动系统分压供气与局部增压技术[C]. “科德杯”第六届全国染整节能减排新技术研讨会论文集. 2011:350-354.

[36]蔡茂林,权明,王伟民. 纺织行业压缩空气系统能耗现状及节能潜力[C]. 纺织空调除尘高效节能减排技术研讨会论文集. 2010:166-170.

[37]王佳,黄亮,蔡茂林. 客机压力及气密试验系统研究[C]. 中国航空学会.探索 创新 交流（第4集）——第四届中国航空学会青年科技论坛文集. 2010:119-127.

[38]刘冲,石岩,许未晴,廖平平,蔡茂林. 气动元器件通用特性测试平台的研制[C]. 中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集. 2010:326-329.

[39]孙铁源,蔡茂林. 压缩空气系统的运行现状与节能改造[C]. 中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集. 2010:351-354.

[40]蔡茂林. 空压机能耗现状及系统节能潜力[C]. 中国纺织工程学会(China Textile Engineering Society).“科德杯”第五届全国染整机电装备节能减排新技术研讨会论文集. 2010:39-43.

[41]石岩,蔡茂林. 压缩空气制造过程中气动功率的损失分析[C]. 第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集. 2008:314-318.

[42]许未晴,蔡茂林. 气动自振荡回路的研究[C]. 第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集. 2008:339-343.

[43]张业明,蔡茂林. 面向压缩机群控制的新型节能智能控制器的研究[C]. 第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集. 2008:356-360.

[44]张璞,蔡茂林. 气动执行器与电动执行器的生命周期评价研究[C]. 第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集. 2008:383-386.

[45]黄亮,苏智勇,蔡茂林. 基于压力波传送的管道气体流量测量方法[C]. 第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集. 2008:352-355.

[46]黄亮,孙浩,蔡茂林. 基于基准流量的气体泄漏测量方法[C]. 第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集. 2008:348-351.

[47]蔡茂林,香川利春. 气动系统的能量消耗评价体系及能量损失分析[C]. 第四届全国流体传动与控制学术会议论文集. 2006:379-384.

荣誉奖励：

1、2018年，入选北京卓越青年科学家计划。

2、2018年，主持的“气动元件关键共性检测技术及标准体系”获国家科技进步二等奖。

3、2013年，气动系统节能关键技术的研究及应用，省部级科学技术奖，中国机械工业联合会，中国机械工程学会，一等奖，排名第1。

4、2013年，气动系统节能关键技术的研究及应用，学会绿色制造科学技术进步奖，中国机械工程学会，二等奖，排名第1。

5、2012年，气动系统节能关键技术的研究及应用，行业技术进步奖，中国液压气动密封件工业协会，一等奖，排名第1。

6、2011年，空压机节能监控系统，科技创新奖，北京企业评价协会，优秀奖，排名第1。

7、2007年，基于准等温化压力容器的气动元器件流量特性测试研究 日本流动动力系统学会，学术论文奖。

8、2003年，日本流体动力系统学会最高奖---学术论文奖。

9、2013年，入选北京市“海聚工程”海外高层次人才。

10、2013年，入选中组部“国家千人计划”(第九批)。

11、2012年，获评“中关村十大海归新星”。

12、2012年，获评“中国节能服务产业先进工作者”。

13、2012年，入选中关村“高聚工程”高端领军人才。

14、2009年，获评“中国工业节能减排科技创新最具影响力人物”。

15、2009年，获评北航“蓝天学者特聘教授”。

媒体报道：

气动擎起“制造强国梦”

——记2017年度国家科技进步二等奖获得者蔡茂林教授

记者 史越

近日，“中国制造”闪耀新加坡航展，去年5月惊艳首飞的C919再成亮点。这项写入十九大报告的科技成果，让老百姓坐上我国自主设计制造的大飞机指日可待，其中也凝聚了诸多科研团队的心血。例如，飞行在万米高空时，空气密度很低，机舱需要密闭加压供氧，以使乘客像在地面一样舒适，听似并不复杂，实际操作起来困难重重。

“条件挺苛刻的”，带领团队研制国产客机机舱气密性检测设备控制系统的蔡茂林如是说。密闭机舱加压过程的控制要求精确，一旦加压超调，机体就会报废，同时加压过程中气温的微小变化也会对判断是否漏气造成干扰。责任重大，使命光荣，蔡茂林率队出色完成了任务，为C919、ARJ21等国产客机翱翔蓝天保驾护航。

机舱气密性检测，本质上是一种“泄漏性检测”。流量、能效和泄漏，正是“气动元件关键共性检测技术”的三大方面。小到气缸，大到机舱，莫不如是。

2018年1月8日上午，中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院蔡茂林教授团队联合北京理工大学，国家气动产品质量监督检验中心，无锡气动所有限公司等单位，共同研究提出的“气动元件关键共性检测技术及标准体系”摘得国家科技进步二等奖。

这项成果解决了我国气动元件检验检测中的多项关键技术难题，部分达到国际先进水平，提高了我国气动元件的检验检测水平，有力擎起“中国制造2025”的强国梦。蔡茂林怀揣一颗赤诚报国心，十数年如一日潜心钻研气动领域，方有今日成果“丰茂如林”。

气动元件：“工业自动化的肌肉”

高铁已经成为人们日常出行不可或缺的交通工具。在享受高速与便捷的同时，你可能想不到，正是“气动”作用带来了舒适的乘坐体验。

“高铁车厢下面有气动减震弹簧，通过该装置可以把铁轨高低起伏带来的高低频震动减掉，你就感受不到了。”蔡茂林举例说明气动元件在生活中的普遍性。“可能我们生活中看得很少，其实气动元器件几乎无处不在。”

气动系统是工业三大动力系统（电/气/液）之一，它是以空气压缩机为动力源、以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，具有防火防爆、高可靠、无污染等优点，广泛应用于各行业制造业的自动化及工艺控制装备中。蔡茂林将其形象地比喻为“工业自动化的肌肉”。

2015年，我国提出《中国制造2025》，成为实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。文件主笔屈贤明认为，工业强基是《中国制造2025》最难解决的瓶颈。“中国制造要由大变强，关键就是要解决基础的零部件、基础的材料、基础的工艺，还有就是技术基础，比如标准。”

气缸、换向阀、减压阀、过滤器等气动元件，正属于屈贤明口中的“基础零部件”，品种过万，规格数量达千万，量大面广，更是支撑高端装备的关键零部件，单一元件性能失效会导致整个装备的故障，如高铁气动减震弹簧及其伺服控制阀、载人飞行器供氧减压阀、微电子高真空组件等。气动元件是我国“强基工程”的重点提升对象，其质量保障体系构建是发展我国先进制造技术的一个重要基础，也是衡量一个国家制造水平及先进性的一项重要指标。

我国气动行业的发展却较为滞后。“我们是从2002年开始研究的，当时国产品牌只能满足低端需求，在高端产业是集体缺位的。而国内标准数量只有该领域强国——日本的1/8。”蔡茂林说。由于气动产品质量控制上不去，高性能元件全部依赖进口，造成了我国制造业大而不强。同时，随着对元件性能要求的日益严格,原有检测技术也无法满足需求，高频流量动态特性、能效指标等关键性能的检测在国际上也缺乏手段，这严重制约着高端装备的发展。

攻坚克难：“我们已建成完整标准体系”

祖国的需要，就是北航人的选择。蔡茂林团队决心破解“气动”难题。他们立足产学研合作，开展从研发、制造到使用各环节的关键检测方法与技术的创新，并从事满足高性能器件技术标准的研究。

团队针对缺失的检测技术和标准，研究建立了气动元件基础通用、产品、方法标准构成的具有国际先进水平的完整标准体系。

“以前这个行业同质化竞争很厉害，有了质量标准，对行业的规范和进步促进很大，产品出口量也在快速上升。”蔡茂林说，自己合作的很多企业现在近半产量用于出口，“这在很多年前不可想象”。他介绍，依托项目成果参与组建的国家气动产品质量监督检验中心也是本次获奖的完成单位之一，其检验范围涵盖气动元件390个检测项目，已成功应用于航空航天等高端装备，打破国际垄断，开始出口，有力推进了“强基工程”。

天道酬勤。标准的修订和建立，方法的开创和革新，在书斋里拍脑袋是想不出来的，必须依靠大量的工业现场实验和调查，其中辛苦自不必说。以“机舱气密性检测项目”为例，团队成员之一、彼时还师从蔡茂林读博士的北航自动化科学与电气工程学院副教授石岩，笑着回忆当时的生活是“每天与蚊子抗争到天明”。

石岩介绍，这一项目从2010年开始方案设计，历经仿真分析、模拟联调试验、真机联调试验等多环节试验、测试、验收等阶段。2011年暑期，团队驻扎到宁波，“7、8月份正是酷暑难当，我们在简易招待所里一住就是两个月。”石岩回忆，团队白天在厂房中进行设备联调、收集试验数据，晚上在没有空调的临时会议室里聚在一起分析试验数据，仿真优化控制参数，“加班到凌晨是家常便饭。”2012年，项目通过验收，检测设备正式用于ARJ21型飞机的机舱气密性检测工作，也为团队科研成果提供了第一手数据。

苦心人，天不负。“气动元件关键共性检测技术及标准体系”项目获发明45项、实用新型106项、软件著作权10项，出版专著1本，发表SCI论文46篇、EI论文50篇，被包括IEEE/ASME Fellow在内的学者引用307次。项目先后获得2013、2016年中国机械工业科学技术奖一等奖。

后来者居上。“在标准制定上，中国已经进入到第一阵列了。”蔡茂林自豪地说。如今，我国在相关领域的标准数量达到55项，已赶超美国和欧盟。蔡茂林团队十余年来制修订标准34项，贡献了“半壁江山”。

破旧立新：“科学只有一个答案”

全球范围内，日本是气动领域最为先进的国家之一，相关标准总数最多，有68项。1997年，《京都议定书》在日本签署，旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖，节能减排逐渐成为全人类的共识。

这一年，蔡茂林正在全球最大的气动研发基地---日本SMC筑波技术中心从事气动学习和研究。随后，他进入东京工业大学攻读博士学位，师从日本流体动力系统学会原会长香川利春教授。

香川利春的专业领域是压缩性流体计量，蔡茂林却另辟蹊径，想研究气动能量评价理论。“一开始导师不同意，因为跟他的研究方向不一致。但这部分的研究当时是空白的，我很想试一试。”蔡茂林说，一年多后，初见成效，“但是当时大家几乎都不认可”。原来，蔡茂林的评价方法与传统做法相差甚大，评价数据也远不如之前“光鲜亮丽”。全球市场占有率第一的世界气动元件综合制造商的技术负责人甚至约谈蔡茂林，对他的研究成果表示质疑。

不过，蔡茂林并没有气馁。“科学只有一个答案。哪怕被人质疑，没有关系，要经过时间的检验。”他不断完善自己的理论雏形，不断发表论文，最终证明了其正确性。2002年，蔡茂林的博士论文获得日本流体动力系统学会学术论文奖（当年气动领域唯一的一项）。他首创的“气动功率（Pneumatic Power）”概念，解决了困扰气动界多年的能量评价问题，为查明气动系统内的能量损失提供了量化理论基础。经过多年的完善与检验，其团队提出的气动元件能效评价及其检测方法被采纳制定为我国GB国家标准（GB30833），并于2014年正式颁布实施。“本研究成果也被日本采纳制定为日本行业标准（JFPS2018标准），最近我们团队正在把它做成ISO国际标准。”蔡茂林说。

十年日本学习研究，理论建树之外，蔡茂林也养成了扎实严谨的做事风格。“日本的工程师，他的小口袋里一定会放一把尺、一把计算器，所有东西都要量化，写成数字。”蔡茂林说，自己的理论做出来，也为方便量化气体的能量损失，进行诊断，从而实现产品质量提升之外、另一项泽被后世的效益：节能。

心怀报国：“发挥作用空间更大”

2006年，我国颁布“十一五”规划纲要，首次提出“单位国内生产总值能源消耗（单位GDP能耗）降低20%左右”这一量化指标。“节能减排”一词也出自纲要文本，如今已是深入人心。正是这一年，蔡茂林做出了回国的决定。

“回国的原因其实很简单，在国内我们能发挥作用的空间更大。”蔡茂林说，在70年代初石油危机和97年京都会议带来的相继两次节能运动后，日本国内的基础已经“相当好了”。“但是你回国一看，浪费极其严重。很多人觉得空气嘛，随便用，免费的，其实空气是最昂贵的资源，因为压缩空气要用电。”蔡茂林说，以空气压缩机为例，一年的能耗是3000多亿度电，相当于全国总用电量的6%、工业总用电量的9%。“北京市一年的耗电量大概也就900亿度。”蔡茂林说，“这说明看似跟我们生活没有交集的‘气动’，其实能耗非常大，这里面节能的空间是巨大的。”

1997年亚洲金融危机后，大量制造业企业进入中国内地。建厂初期追求“多快好省”，生产线包括气动系统设计大都非常粗放。近年来，随着行业产能饱和，利润下降，高昂的运行成本成为企业沉重的负担。“在国家宣传、政策要求下，大家对节能的重视程度越来越高。怎么把‘历史硬伤’治了，这个工作正是我们擅长的，也是我们应该给社会做的贡献。”蔡茂林说。

2006年，34岁的蔡茂林被海外直聘为北航教授、博导。但在日企SMC公司两年工作经历，让他的思维始终与社会脉搏相连。“所有的研发应该以服务于社会生产力的进步为终极目标，而不仅仅是写论文。”在校园，他从事工业空压系统的节能研究，是基础性科研、技术攻关及应用推广工作。他又不局限于书斋，而是全国奔走宣教，参加国内外学术交流及演讲20余次，为全国100多家企业做过免费能耗评估与节能知识宣传。

在我国最新颁布的《“十三五”节能减排综合工作方案》中，重申要“加强工业节能”。“以前很多人想做节能，但是没有理论基础，无从量化分析能量损失，也就无的放矢。”蔡茂林说，现在标准体系建立了，大家拿着就可以用，只要翻一翻国家标准，相关的评测方法都写得很清楚。蔡茂林团队曾为甘肃某冶金企业做节能方案，使之日均节电量达到2.7万度。

开枝散叶：“学科就慢慢起来了”

在中国近百年来的发展历史进程中，无数“海归”靠着自己的智慧和力量为祖国的建设添砖加瓦。相较于日本东京工业大学副教授岗位优越的收入和科研生活条件，蔡茂林坦言，“当时回国的条件挺艰苦的”。但他甘之如饴，为自己能有所贡献感到心潮澎湃。

他回国后一开始堪称“光杆司令”，2007年才招了第一个学生。十余年耕耘，他也培养了10余位博士生，近一半在高校工作。学生以第一完成人获得过中国机械工业科学技术奖一等奖。石岩说，自己“完全继承了蔡老师的衣钵”，延续蔡茂林的研究方向，重点解决ICU病人的呼吸支持治疗时呼吸气流的精密检测与控制技术。

在学生眼里，“蔡老师是一位神一样存在的人”，“严谨得让人折服”，“每周的科研例会雷打不动”。“蔡老师一直教诲我们脚踏实地，勤勤恳恳工作，科研没有捷径，更不容含糊，实验研究必须严格遵守各元件的工况，不允许有假设和忽略。”石岩对自己发表的第一篇学术论文记忆犹新，“是蔡老师帮我一个字一个字改出来的”。

说起自己的学生，蔡茂林也难掩自豪之情，对他们取得的成绩如数家珍。此次获得国家二等奖，完成人名单中的石岩、许未晴、虞启辉，均是以北航博士生身份参研。

获奖后，团队的喜悦溢于言表。大家的庆祝方式很简单，回家大睡一觉，充分休整，再启征程。蔡茂林说，技术和标准还需要随着实践不断更新，任重道远。而他主编的《压缩空气系统节能技术》一书也即将付梓，内容通俗，旨在让更多人掌握并受益。

研究气动技术，制定行业规范，宣教企业节能，培育有生力量……蔡茂林学以致用，笃定前行，把论文写在祖国大地，为擎起“制造强国梦”做出了深远贡献。北航人的脚步，永不止息！