許協慶，許協慶，字勝權，原籍江蘇南京，流體力學家，水利工程專家。
1936-1937年交通大學（上海）土木工程學院學習。1937-1940年交通大學唐山工學院（唐山交通大學，現西南交通大學）土木工程系學習。1940-1942年任交通大學唐山工學院土木系助教。1942-1943年任岷江電廠清水溪灌溉工程處工務員。1944-1945年任宜賓電廠助理工程師。1946-1950年在美國依阿華大學（TheUniversityofIowa）力學與水力學系學習，1947年獲理工碩士（MS，MasterofScience），1950年獲博士學位。1950-1952年任依阿華水力學研究所副研究員。1952-1955年先後任紐約工程公司設計工程師、紐約市立大學土木系助理教授。1955-1989年任水利水電科學研究院水工研究所高級工程師（教授級），水力機電研究所副所長。1990年1月退休，被聘為水利水電科學研究院諮詢委員。
基本介紹
- 中文名：許協慶
- 國籍：中國
- 民族：漢
- 出生地：北京
- 出生日期：1918年11月28日
- 職業：流體力學家
- 畢業院校：唐山交通大學（現西南交通大學）
- 性別：男
人物經歷,主要成就,科研成就,人才培養,社會任職,人物評價,
人物經歷
1918年，適逢第一次世界大戰結束，為慶祝協約國的勝利和公理戰勝強權，父母為他起名“協慶”。他的父親是20世紀初的留日學生，不幸49歲時英年早逝，當時他僅5歲。其後全家返回原籍南京，由母親將他們姐弟5人撫養成人。他的母親識字不多，但常教育他們要勤奮學習。
1938年4月轉入已遷到湖南湘潭的交通大學唐山工學院（唐山交通大學）土木工程系就讀，5月隨校遷到湘鄉楊家灘，後又經柳州、宜山等地，於1939年1月底到達貴州平越（今福泉）。
1940年7月畢業，留校擔任助教。兩年後離校去四川，先後在資源委員會岷江電廠籌備處清水溪灌溉工程處和宜賓電廠工作。
1945年考取重慶國民政府教育部主辦的公費留美學生。
1946年4月離開上海去美國依阿華市的愛荷華大學力學與水力學系就讀，1947年6月獲碩士學位，然後在著名的水力學家H·勞斯（Rouse）的指導下繼續攻讀，1950年2月獲博士學位。其後受聘為依阿華水力學研究所副研究員，從事漩渦與湍流方面的研究。
1952年去紐約，先後任工程公司設計工程師、紐約市立大學土木系助理教授等。
1955年3月，他懷著報效祖國的願望，離開美國轉道歐洲，訪問了法國和英國的幾所試驗室後，於7月回到了闊別9年的祖國，投入到新中國的建設行列。1955年10月，他被分配到水利部水利科學研究院。那時該院尚在基建階段，所以報到後去南京水利實驗處，參加明渠急流的研究工作。
1956年4月回到水科院，參加編寫國家科研規劃，並從事明渠擴散和消能噴射器內水流的特性的研究。
1958年，中國科學院水工研究室、水利部水利科學研究院和電力部水電科學研究院合併成立水利水電科學研究院後，他在該院水工研究所工作。當時國家水利建設發展很快，一批大型的水壩已經建成，但遇到了許多新的水力學問題，如空化和空蝕等。許協慶領導了一個研究小組，開展這方面的工作，並負責設計和建造了用於空化研究的循環水洞。60年代初，他除了繼續指導空化研究外，還用大量時間進行繞流體壓力分布計算和計算方法的研究。
1966年“文化大革命”開始，他也不可避免地受到衝擊。
1969年，全家去河南平輿“五七”幹校。1972年調回北京，先後在水電部水利調度研究所、科學研究所水利研究室工作。
1978年重建水利水電科學研究院，他在水工研究所從事可變區域有限元法的研究及套用。
1980年調水力機電研究所任副所長。從事的課題有水力機械內部流場的數值模擬，含沙水流計算，特徵線有限元研究，曲率緩變曲線的研究與套用等。
1990年1月退休，被聘任為水利水電科學研究院諮詢委員。
主要成就
科研成就
許協慶的研究範圍涉及水流壓力分布和初生空化數，計算明渠急流和河床變形的特徵線法，自由面重力流的變區域有限元，計算雙曲型方程的特徵線有限元，水力機械內部流場的數值模擬和曲率緩變曲線的套用等。他把現代計算技術與水動力學結合起來，用以解決水利工程中的實際問題，為推動計算水動力學的發展與套用作出了貢獻。迄今為止，他在國內外學術刊物和會議上已發表有關論文60餘篇。
研究建造水利設備
空化和空蝕試驗在50年代後期，我國已建成了一批大型水利設施。但是不久以後就發現，在水工建築物的某些部位，由於空化水流的作用而產生了許多大小不等的蜂窩狀破壞，嚴重地影響了這些設施的安全運行。當時許協慶剛回國不久，即領導了一個研究小組，研究空化和空蝕的機理和預防措施。他負責設計和建造的循環水洞和文德里空蝕管也在1960年建成。這兩項設備為我國早期的初生空化數和混凝土抗空蝕性能的研究起到了重要的作用。
經典的物體繞流計算套用
沿任意曲線邊界的水流壓力分布計算經典的物體繞流計算方法，僅限於流動邊界是直線或等速自由流線，對於曲線邊界，只能處理某些特殊情況。60年代初，許協慶成功地解決了繞任意曲線形式的曲線閘墩和管道曲線進水口的有勢流動問題，得出了求解的積分方程。由此，再進行數值求解，最後求出沿邊界的流速及壓力分布和初生空化數，以判斷繞流流場發生空化的可能性。這種把數值計算方法套用到水動力學的做法，以後貫穿在他的許多工作中。
從特徵線法到特徵線有限元
水動力學中有許多問題可以用雙曲型微分方程來描述，如閥門關閉時引起管道中的水擊壓力，明渠急流的擴散等。50年代，許協慶提出一種考慮摩擦阻力的管道水錘計算圖解法，成功地解決了水錘計算中的摩阻問題。60年代又提出了描述河床演變的方程，採用同時求解水深、流速和淤積厚度3個未知量的3組特徵線解法。這種方法後來被國外譯為英文和日文，流傳很廣。80年代，他把有限元法引入管道水錘壓力的計算，先用特徵線將計算區域分成若干子域，每個子域皆有一根位置未定的特徵線邊界，然後依次求解邊界特徵線的位置和區域內的水錘壓力。這種方法稱為特徵線有限元法。所有這些不倦的努力，把經典的特徵法推向了新的高度。
可變區域有限元法的套用
有限元方法已被廣泛套用於求解許多橢圓型方程的問題，但是當流動區域可變時，如求解溢流壩面的流動，由於水面不是固定邊界，因而使求解變得比較困難。以前的辦法是先假設近似的溢流水面，求出流場後再用伯努里方程修正水面線，如此反覆計算，得到最後結果。這樣做計算時間很長。70年代，許協慶在考慮重力的情況下，推出了一種包括自由面坐標的變區域變分公式，結合有限元解法，成功地計算了兩種有自由面的重力流：一種為壩面溢流問題；另一種為上下都有自由面的挑射水流問題，算出了水面線和流場。
水力機械內部流場計算
為了設計出性能良好的水力機械（水輪機、水泵等），必須研究它們的內部流場。至今最常用的方法仍然是通過模型試驗來獲得資料，這樣做費工，費時，成本較高。因此人們早就試圖採用數值計算方法來獲得流場資料。吳仲華提出的兩類流面的方法就是其中較流行的方法。1980年，許協慶調到水力機電研究所後即指導他的研究生把有限元法引入水輪機內部流場計算。其工作包括三維勢流計算，二維、三維邊界層計算，粘性流、湍流計算以及含沙水流的計算等。為將來用數值計算方法逐步取代模型試驗作出了重要的開端。
主要論著
1許協慶.繞半無限閘墩的壓力分布和初生空穴數.水利學報，1962，（3）.
2許協慶，趙振國.二元圓弧及橢圓進水口的壓力分布和初生空穴數.水利水電科學研究院報告，1963.
許協慶著作
許協慶著作3許協慶，朱鵬程.河床變形問題的特徵線解.水利學報，1964，（5）.
4許協慶.自由面重力流的一種有限元解法.水利學報，1980，（1）.
5許協慶，張莊，周雪漪.廠房頂挑流的有限元計算.水力發電學報，1983，（1）.
6張世雄，許協慶.水力機械轉輪內部流動的三維有限元計算.水利學報，1984，（8）.
7許協慶，孫曉霞.多參數曲率緩變溢流面的水力特性.水力發電學報，1988，（3）.
8XuXie-qing,GaoZhong-xin,ChenYong-can.Finiteelementmethodforhyperbolicequationsintwoindependentvariables.Tokyo:ProcoftheThirdInternationalSymposiumonRefinedFlowModellingandTurbulenceMeasurements,UniversityScademyPressInc.1989.
9XuXieqing.Applicationofcomputationmethodstohydromechanics.Wuhan,China:Proc.oftheFourthInternationalSymposiumonRefinedFlowModellingandTurbulenceMeasurements,Sept.20～23,1990.
人才培養
培養出碩士13名，博士12名。他們有的還在國外繼續深造，有的已成為本學科學術帶頭人。
社會任職
許協慶曾任中國力學學會第三屆理事會理事，北京力學會第三屆理事會常務理事，現任國際水力學會能量交換流體現象分部委員。
人物評價
許協慶把現代計算技術與水動力學結合起來，用來解決水利工程中的實際問題，為推動計算水動力學的發展與套用作出了貢獻。他是一名學者，幾十年來在自己從事的研究領域裡孜孜不倦地追求；他也是一名體育愛好者，尤其喜愛桌球運動。運動使他有一個強健的體魄和充沛的精力來從事自己的研究工作。
