Rodzaj osiągnięcia naukowego

Prof. dr hab. inż. Jarosław Mikielewicz
Gdańsk, 12.09.2014
Członek Korespondent PAN
Polska Akademia Nauk
Instytut Maszyn Przepływowych
ul. Fiszera 14
80-952 Gdańsk
Opinia o dziele kandydującym do nagrody dla
prof. dr hab. inż. Jana A. Stąsieka, prof. zw. PG
„Analogowo-cyfrowa termografia ciekłokrystaliczna i metody fizyko-optyczne
w nieinwazyjnej diagnostyce technicznej i biomedycznej”
Niniejszą opinię o dziele naukowym prof. dr hab. inż. Jana A. Stąsieka, prof. zw. PG
opracowałem w imieniu własnym, oraz siedmiu uczonych zagranicznych stwierdzających
dokonania Kandydata w reprezentowanej dziedzinie nauki.
1. Sylwetka Kandydata
Prof. dr hab. inż. Jan A. Stąsiek Kandydat do Nagrody Prezesa Rady Ministrów ma
imponujący i wyróżniający się dorobek naukowy w zakresie termodynamiki, radiacyjnokonwekcyjnej wymiany ciepła, modelowania niekonwencjonalnych technologii konwersji
energii (HiTAC/HTAG), unikatowych na skalę światową technik wizualizacji przepływu
(flow visualization), cyfrowo-analogowych systemów analizy kolorowych obrazów,
termografii ciekłokrystalicznej, przepływu płynów dwójłomnych oraz neutralizacji wodnych
roztworów kwasu i zasady, których odczyn pH określony jest zmianą barwy indykatora
chemicznego.
Dokonania prof. dr hab. inż. Jana A. Stąsieka, prof. zw. PG w dziedzinie
termomechaniki spełniają najwyższe standardy nauki światowej i wnoszą zauważalny wkład
nie tylko w postęp cywilizacyjny i duchowy Polski, ale również i międzynarodowy.
Niezaprzeczalnym osiągnięciem Kandydata jest powtórne uzyskanie stopnia doktora nauk
technicznych (PhD) oraz doktora habilitowanego (DSc) w Wielkiej Brytanii.
Prof. dr hab. inż. Jana A. Stąsiek urodzony dnia 31 stycznia 1948 roku w Kwidzynie,
ukończył studia na Wydziale Budowy Maszyn Politechniki Gdańskiej 1972 w roku. W bardzo
krótkim czasie, bo już w 1975 roku, uzyskał stopień naukowy doktora nauk technicznych na
podstawie pracy pt. „Wyznaczanie współczynników emisji ciał stałych włączonych
w promieniujący układ otwarty”, natomiast stopień doktora habilitowanego, na podstawie
rozprawy pt. „Zastosowanie uogólnionych współczynników konfiguracji i zasady
transformacji powierzchniowej do radiacyjnej wymiany ciepła w układach z ośrodkiem
optycznie czynnym” otrzymał w 1985 roku. Oba wyróżnione stopnie naukowe nadała mu
Rada Wydziału Budowy Maszyn Politechniki Gdańskiej.
Podczas prawie siedmioletniego pobytu w City University w Londynie, początkowo
jako Senior Research Fellow a następnie jako Professorial Research Fellow poddał się
ponownie próbom doktorskim i uzyskał kolejno: stopień Degree of Doctor of Philosophy
(PhD) za pracę pt. „Liquid Crystal Thermography and True-Colour Image Processing in
Heat and Fluid Flow Experiments” w roku 1992 oraz stopień Degree of Doctor of Science
(DSc) w roku 1995 za pracę pt. „Analytical, Numerical and Experimental Methods for
Combined Radiation and Convection Heat Transfer, Thermal Technology and Some
Related Problems”. Uzyskanie brytyjskiego stopnia naukowego DSc należy uznać za
szczególne i wybitne osiągnięcie naukowe jako, że 24 maja 1996 roku w historycznej
siedzibie Mera Londynu „Guildhall” wręczono tylko jeden dyplom DSc i to właśnie
profesorowi Janowi A. Stąsiekowi. 13 marca 1998 roku Kandydat uzyskał tytuł profesora
nauk technicznych a od 1 stycznia 2005 zatrudniony jest na stanowisku profesora
zwyczajnego PG.
W latach 1986-1998 odbył cztery długoterminowe zagraniczne staże naukowe:
RWTH, Aachen – 1986 (sześć miesięcy), City University, Londyn – 1989-1995 (siedem lat),
Technical University, Monachium – 1989 (1 miesiąc stypendium DAAD), Royal Institute of
Technology (KTH), Sztokholm – 1998 (3 miesiące stypendium Swedish Institute).
Za swą działalność naukową i dydaktyczną został czterokrotnie wyróżniony
nagrodami MNSzWiT (1979, 1980, 1984, 1986), wieloma nagrodami Rektora PG oraz
odznaczony Złotym Krzyżem Zasługi (2000 r.) i Medalem Komisji Edukacji Narodowej
(2005 r.). Jest współorganizatorem i organizatorem licznych konferencji i seminariów
naukowych, współpracuje z przemysłem i licznymi Uczelniami Europy i Świata. Pełni
funkcję Pełnomocnika Rektora ds. Współpracy z: City University, Londyn, Royal Institute of
Technology (KTH), Sztokholm oraz University of Genoa, Genua. W latach 2004-2005 pełnił
funkcję Przewodniczącego Sekcji T10B (Energetyka) Komitetu Badań Naukowych (KBN)
w Warszawie.
Do godnych podkreślenia osiągnięć Kandydata należy uznać aktywność w licznych
międzynarodowych Komitetach Naukowych, Redakcyjnych i Stowarzyszeniach. W tej
dziedzinie prof. dr hab. inż. Jan A. Stąsiek, prof. zw. PG jest niezwykle aktywny. Można
śmiało powiedzieć, iż dysponuje talentem organizacyjnym w tej działalności. Przyczynia się
tym samym do promowania Wydziału i Uczelni w skali kraju i zagranicą. Pełni funkcje
opiniodawcy i ewaluatora w 6 Programie Ramowym Unii Europejskiej „Marie-Curie
Research Training Networks (MCRTNs)”. W latach 1993-1995 był współorganizatorem
i kierownikiem projektu dydaktycznego w ramach programu UE TEMPUS JEP-3524 pt.
„Pro-ecological Energy Production and Utilization”. Po powrocie z Wielkiej Brytanii w roku
1996 zorganizował dwa granty naukowo-badawcze, pierwszy Fundacji na Rzecz Nauki
Polskiej (1997) oraz drugi KBN/British Council (1997-1999).
Podsumowując omówienie sylwetki Kandydata należy stwierdzić, że jest on
pracownikiem nauki o wyróżniającej się aktywności zawodowej i to zarówno w skali
krajowej jak i międzynarodowej – jest także laureatem nagrody Prezesa Rady Ministrów
za wybitny dorobek naukowy za rok 2007 (nagrodę wręczono w URM 9 lutego 2009).
2. Ocena dorobku naukowego
Dorobek naukowy Kandydata w zestawieniu ilościowym jest następujący:
1. Oryginalnie opublikowane prace twórcze – 201 pozycji
1.1. Publikacje w czasopismach z listy filadelfijskiej – 21 pozycji
1.2. Monografie i książki naukowe – 10 pozycji
1.3. Publikacje w pozostałych czasopismach recenzowanych – 180 pozycji
 referaty na konferencjach krajowych
 referaty na konferencjach zagranicznych


artykuły w kwartalnikach PAN, IMechE, WIT Press i inne
referaty zapraszane
2. Podręczniki i skrypty dydaktyczne – 4 pozycje
3. Inne publikacje naukowe – 38 pozycji
4. Prace projektowe, doświadczalno-konstrukcyjne, ważniejsze ekspertyzy – 24 pozycji
5. Granty KBN/MNiSzW – 13 pozycji
6. Patenty – 1 pozycja
Razem – 291 pozycji
Najbardziej wartościowe wyniki swojej działalności naukowej i badawczej
prof. dr hab. inż. Jan A. Stąsiek, prof. zw. PG uzyskał w dziedzinach dotyczących:
1. analiz
obiegów
parowo-gazowych
z
wysokotemperaturowego zgazowania węgla
generatorem
MHD
oraz
2. radiacyjno-konwekcyjnej wymiany ciepła w ośrodkach optycznie czynnych
3. konwekcji swobodnej w przestrzeniach ograniczonych
4. termografii ciekłokrystalicznej i analogowo-cyfrowych systemach do analizy
kolorowych obrazów
5. zastosowania technik wizualizacyjnych w badaniach wymiany ciepła i masy
6. numerycznego i fizycznego modelowania nowoczesnych technologii spalania
i zgazowania węgla i biomasy w celu otrzymania gazu palnego o zwiększonej
zawartości wodoru lub czystego wodoru (HiTAC/HiTAG)
Rezultaty badawcze i dokonania Prof. dr hab. inż. Jan A. Stąsieka mają światową
renomę a publikowane w formie artykułów monograficznych, przeglądowych oraz atlasów
mają znaczenie wzorców w tego typu badaniach. Można stwierdzić, że w zakresie badania
zjawisk konwekcyjnej wymiany ciepła za pomocą termografii ciekłokrystalicznej, radiacyjnej
wymiany ciepła w ośrodkach optycznie czynnych i zaawansowanych technologii konwersji
energii Kandydat należy do grupy badaczy stanowiących czołówkę światową. Potwierdza to
uznanie jakim cieszy się on wśród organizatorów sympozjów i konferencji poświęconych tej
tematyce, rozległe kontakty osobiste, a także jego pozycja jako recenzenta i autora w
redakcjach poważnych czasopism i wydawnictw naukowych. Swoje najważniejsze
osiągnięcia Kandydat zwarł w dwóch monografiach, ośmiu książkach naukowych (jako
współautor) wydanych w Stanach Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii, 20 artykułach w
czasopismach z listy filadelfijskiej i kilkudziesięciu innych recenzowanych czasopismach
naukowych (Archives of Thermodynamics, Hemisphere Publishing Corporation, Pergamon
Press oraz IMechE Transactions).
Istotnym i wybitnym osiągnięciem naukowym prof. dr hab. inż. Jana A. Stąsieka
prof. zw. PG jest:
1. opracowanie unikatowej na skalę światową metody pomiarów (ustalonych
i nieustalonych dwuwymiarowych pól temperatury i lokalnych wartości liczb
Nusselta w oparciu o fizykochemiczne własności termochromatycznych ciekłych
kryształów oraz analogowo-cyfrową analizę kolorowych obrazów
2. zaproponowanie nowej i unikatowej koncepcji jednoczesnego pomiaru pól
temperatury i prędkości w płynach oraz trójwymiarowej ich rekonstrukcji
(Particle Image Velocimetry and Thermography – PIVT)
3. kolorowa wizualizacja komórek Benarda w warunkach konwekcji swobodnej
w przestrzeni ograniczonej – do wizualizacji wykorzystano unikatowe stanowisko
badawcze własnej konstrukcji umożliwiające rejestrację przemieszczania się
barwnych drobin ciekłego kryształu w obrębie noża świetlnego światła białego
4. stosowanie nieinwazyjnych metod optycznych (technika schlieren, płyny
dwójłomne i światło laserowe) do oceny pracy organów ludzkich i zwierzęcych
5. modelowanie numeryczno-fizyczne (modelowanie wodne kwasowo-zasadowe)
nowoczesnych procesów spalania i zgazowania węgla, biomasy i odpadów
komunalnych w aspekcie otrzymania gazu palnego o zwiększonej zawartości
wodoru lub czystego wodoru (High Temperature Air Combustion – HiTAC oraz
High Temperature Air/Steam Gasification – HiTAG)
6. udoskonalenie metody strefowej Hottela przez wprowadzenie do teorii
radiacyjnej wymiany ciepła transformacji powierzchniowej oraz uogólnionego
twierdzenia Pitagorasa. Uzyskane modele matematyczne poprawiają dokładność
wspomnianej metody
7. opracowanie nowatorskiej i oryginalnej teorii uogólnionych współczynników
konfiguracji łączącej w sobie dwie odrębne teorie obliczania radiacyjnej
wymiany ciepła i to w ośrodkach przezroczystych (diatermicznych) jak
i optycznie czynnych w jedną całość
8. współautorstwo ośmiu oryginalnych i unikatowych monografii poświęconych
termodynamice technicznej, chemicznej i biomedycznej, termografii
i niekonwencjonalnych metod pomiarowych stosowanych w wymianie ciepła
i mechanice płynów
3. Wybrane cytaty z opinii wybitnych uczonych zagranicznych:

Professor Dr Raoul N. Franklin
The Open University
Oxford Research Unit
Foxcombe Hall
Berkeley Road
OXFORD 0X1, 5HR, U.K.
"... He is a remarkable person in that he has achieved world-wide recognition through
his publications both in the Polish and English languages. His gaining a Ph.D. and
then a D.Sc. in a very short space of time, is testimony to this..."
"... Particularly notable has been
(i) the development of steady state and transient measurements of temperature and
Nusselt number using the thermochromatic properties of liquid crystals;
(ii) the use of liquid crystal particles to carry out simultaneous measurement of
temperature and velocity in three dimensional fluid flows with the aid of computer
reconstruction;
(iii) developing methods of analysing the colour images obtained through a computerbased system in order to better understand the underlying processes...".

Professor Dr Michael W. Collins
South Bank University
School of Engineering Systems and Design
103 Borough Road
LONDON SE1 OAA U.K.
"... Additionally, I initiated the process at City University whereby JAS became a
Professorial Research Fellow, a most distinctive Senior position in UK Universities..."
"... I regard all of this work as of the highest international standards. He was a
tremendous credit to City University during his stay in UK, and remains such to Polish
Science to this day. ..."

Professor Dr. Ing. Franz Mayinger
Technische Universitat Munchen
Lehrstuhl AfurThermodynamic
Boltzmannstrasse 15
D-85748 GARCHING, GERMANY
"... From the numerous scientific achievements elaborated by Professor Stasiek I
especially would like to point out the very sophisticated and worldwide unique optical
measuring techniques for solving heat transfer and fluid dynamic problems, which are
based on thermochromatic properties of liquid crystals..."
".. .He not only holds a leading position, he is the number one in this field. ..."
"... In addition Professor Stasiek developed a new concept of simultaneous
measurement of temperature and velocity in fluids on the basis of Particle Image
Velocimetry by using liquid crystals as tracing seeds. This is also a method, which is
reported in the international literature for the first time by Professor Stasiek according
to my knowledge.
"... Numerous articles published by Professor Stasiek in highly appreciated and strictly
reviewed international journals also proof his outstanding scientific reputation and
make evident, that he is highly recognized in the international scientific community. ..."

Professor Dr. Ing. Wolfgang Leiner
Ruhr Universitat Bochum
Institutfur Thermo-und Fluiddynamik
Universitatsstr 150, IB6/127
D-44780 BOCHUM, GERMANY
"... Professor Stasiek has in particular developed liquid crystal thermography (LCT) in
combination with true-colour digital image processing (TCDIP) to be an efficient
experimental concept to obtain detailed results on the temperature field and, by
combination of both with particle image velodmetry (PI V), on the flow field, where
numerical simulations are still unsatisfying because of insufficient resolution in space
and time resulting from limited computer memory or due to insufficient modeling. ..."
"... Professor Stasiek has developed and applied his experimental techniques just in time
to profit best from the quickly increasing performance of both, digitals cameras and
personal computers and to establish them as measuring equipment..."
"... Jan A. Stasiek MSc, PhD, DSc, professor of the Technical University of Gdansk, is
an excellent scientist and academic teacher. His research work on Liquid Crystal
Thermography and on True-Colour Digital Image Processing is of high scientific and
technical interest for studying, understanding and describing complex flows with heat
transfer. ..."

Professor Ing. Giovanni Guglielmini
Universita Degli Studi Di Genova
Dipartimento Di Termoenergetica
E Condizionamento Ambientale
Via Opera Pia, 15-A
I 161465 GENOVA, ITALY
"... In the last years, heat transfer experimentalists have addressed their researches
towards non-intrusive diagnostic methods. This in order to perform experiments without
affecting the observed phenomenon by means of sensors such as thermocouples, heat
flux meters, and so on. In this framework. Prof. Stasiek was among the first scientists to
use the thermochromatic liquid crystals to obtain quantitative heat transfer results in
complex flows (forced convective flows through rectangular, corrugated and wavy
duets). ..."
"... Taken as a whole his comprised novel measurement and technology in liquid crystal
thermography I firmly recommend Prof. J. A. Stasiek application in connection with the
Award of Foundation For Polish Science as high standing internationally recognise
researcher. ..."

Professor Dr Ashwani K. Gupta
University of Maryland
Department of Mechanical Engineering
College Park
MARYLAND 20742, U.S.A.
"... Professor Stasiek has also developed a new method for the simultaneous
measurement of velocity and temperature, called as Particle Image Velocimetry and
Thermometry (PIVT). Many investigators have been diligently working to develop a
non-intrusive instrument for the simultaneous measurement of velocity and temperature
but without success. It is indeed gratifying to note that Professor Stasiek has been
successful to develop the PIVT diagnostic technique which is highly welcomed by the
combustion and heat transfer community worldwide. He has also introduced a computer
based image analysis system for direct and easy visual analysis of the images and this
information has been successfully used to analyze the color liquid crystal thermography.
..."
"... I believe that Professor Stasiek is highly motivated in all aspects of education and
research, and I am certain that his really worthwhile contributions will continue to
grow. His work in the areas of energy, combustion, fires and safety is outstanding. I
have every confidence in his abilities and strongly recommend him to you as an
outstanding individual for the Polish Academy Foundation (FNP) Award. ..."

Professor Dr S. Mochizuki
Tokyo University of Agriculture and Technology
Department of Mechanical Systems Engineering
2-24-16 Naka-cho, Koganei
184 Tokyo, JAPAN
"... Among a lot of works he has done so far, I believe the followings are his most
important and remarkable achievements:
o development of original and unique worldwide method of steady and transient
surface temperature measurements as well as local Nusselt numbers on the
basis of thermochromatic properties of liquid crystals;
o improving the classical method and introducing into terminology his new
concept of simultaneous measurement of temperature and velocity in fluids by
adding liquid crystal particles as tracing seeds as well as a computer 3D
reconstruction of the records: this could be called Particle Image Velocimetry
and Thermometry -PIVT
o introducing new, original visual computer-based system for color image
analysis using liquid crystal thermography and other color methods into
international research centers. ..."
W opiniach i recenzjach przedstawicieli zagranicznych ośrodków naukowych
(w tłumaczeniu na j. polski) można m. in. odczytać następujące stwierdzenia:
... najwyższy światowy standard ...
... niepospolite i wybitne osiągnięcia ...
... uznane i wyszukane metody pomiarowe ...
... po raz pierwszy zaproponowana na świecie nowa koncepcja jednoczesnego pomiaru
temperatury i prędkości...
... wybitna reputacja jako naukowiec ...
... światowy wkład w opracowaniu unikatowej metody pomiarowej...
... światowej sławy osobowość i nieprzeciętne osiągnięcia w dziedzinie termografii
ciekłokrystalicznej i komputerowo-cyfrowej analizie kolorowych obrazów...
... wiodąca osoba i pozycja na świecie w zakresie termografii ciekłokrystalicznej...
Podsumowanie
Podsumowując można stwierdzić, iż Kandydat do Nagrody Naukowej Miasta Gdańska im.
Jana Heweliusza ma wyróżniające i udokumentowane osiągnięcia naukowe. Znalazły one
swój wyraz w wielu artykułach i monografiach autorskich, gdzie zawarto pionierskie
postulaty naukowe i metody obliczeniowe. Kandydat do nagrody stworzył własną szkołę
naukową badań złożonych procesów wymiany ciepła za pomocą termografii
ciekłokrystalicznej, radiacyjno-konwekcyjnej wymiany ciepła i innych obszarów
termodynamiki o najwyższym standardzie naukowym. Posiada również (oprócz dorobku
naukowego) imponujący dorobek dydaktyczny i organizacyjny. Przyczynia się do promocji
Polski i Politechniki Gdańskiej na forum międzynarodowym.
W świetle tych osiągnięć jestem zdania, że Kandydat w pełni kwalifikuje się do
otrzymania Nagrody Naukowej Miasta Gdańska im. Jana Heweliusza za wybitne osiągnięcia
naukowe.
..........................................
Podpis