ИФТПЭ
Отдел турбулентных и вихревых двухфазных потоков №2.2
1. Основные направления деятельности отдела.
1. Исследование генерации, устойчивости и управления свободных концентрированных однофазных и двухфазных вихрей (интенсификация теплообмена; управление горением; воздушные смерчи).
2. Исследования физических процессов в двухфазных турбулентных течениях «газ-твердые частицы» (пневмотранспортеры; парогенераторы на твердом топливе; ГТУ на твердом топливе; двухфазные теплообменники).
3. Исследования теплоэрозионного разрушения тел, обтекаемых сверхзвуковыми гетерогенными потоками (движение летательных аппаратов в запыленной атмосфере; технологические процессы резки и напыления).
4. Изучение возможностей оптимизации систем проникающего охлаждения и совершенствование методов расчета сопряженных задач со вдувом (системы проникающего пористого охлаждения лопаток перспективных высокотемпературных ГТУ).
5. Работы, направленные на создание многоволнового генератора УФ излучения на парах меди (генератор излучения для отработки методов диагностики; получение наноструктур и частиц различных материалов, применяемых в методах лазерной флюоресценции и др.)
2. Структура отдела.
Отдел турбулентных и вихревых двухфазных потоков №2.2 (зав. отд., д. ф.-м. н. ) включает в себя 2 лаборатории:
Лаборатория оптико-физических измерений №2.2.1 (зав. лаб., д. т.н. )
Лаборатория физического моделирования двухфазных потоков №2.2.2 (зав. лаб., д. ф.-м. н. )
3. Кадровый состав (ФИО, должность, ученая степень).
Лаборатория №2.2.1
1. , зав. лаб., д. т.н.
2. , в. н.с., к. ф.-м. н.
3. , с. н.с., к. ф.-м. н.
4. , с. н.с.
5. , г. н.с., д. т.н.
6. , стажер-иссл.
7. , стажер-иссл.
Лаборатория №2.2.2
1. , зав. отделом, зав. лаб., д. ф.-м. н.
2. , г. н.с., д. т.н.
3. , м. н.с., к. ф.-м. н.
4. , н. с., к. ф.-м. н.
5. , с. н.с., к. ф.-м. н.
6. , м. н.с.
7. , аспирант
8. , слесарь-ремонтник
9. , вед. инж.
4. Сведения о действующих экспериментальных установках и уникальном оборудовании.
Установки:
1.Малый канал для изучения однофазных и двухфазных течений (КК, к.301)
2.Установка для изучения свободных концентрированных вихрей (КК, к.301)
3.Экспериментальный стенд «Зыбь» (К-6, к.401,402)
Уникальное оборудование:
1.Полевой измеритель скорости «ПОЛИС-Т» (ИТ СО РАН)
2.Лазерные доплеровские анемометры (Dantec, Дания)
3.Матричный тепловизор «СВИТ» (ИФП СО РАН)
4.Цифровые видеокамеры (скоростная, двухзатворная) (Германия)
5. Основные результаты законченных работ.
1. Исследованы процессы генерации и диссипации турбулентности в гетерогенных газовых потоках. Изучены особенности различных столкновительных процессов («частица-частица», «частица-стенка», «частица-тело») в потоках газа с твердыми частицами.
2. Выполнен комплекс экспериментальных и расчетных работ по моделированию процессов теплоэрозионного разрушения тел в сверхзвуковых гетерогенных потоках.
3. Цикл выполненных ранее работ по смешанной конвекции в трубах на основе полученных в последнее время экспериментальных данных завершён разработкой рекомендаций по расчёту границ и характера начала влияния свободной конвекции на вынужденные ламинарное и турбулентное течения и теплообмен различных жидкостей при различном положении труб.
4. Завершено комплексное экспериментальное и численное исследование гидравлического сопротивления и сопряженного теплообмена в системе пористого проникающего охлаждения с использованием проницаемых оболочек из пористого сетчатого материала. Выполнено исследование и предложены рекомендации по расчёту теплоотдачи на входе и внутри пористых проницаемых оболочек при малых числах Рейнольдса.
5. Предложен способ повышения пиковой мощности излучения лазерных усилителей на парах меди и проведено его экспериментальное обоснование. Получен эффект увеличения (в 2-2,3 раза) пикой мощности импульсов генерации. Разработан и исследован оригинальный многоволновой генератор излучения на базе лазера на парах меди с высокой выходной пиковой и средней мощностью генерации на длинах волн 510, 578, 255, 271, 289 нм.
6. Основные публикации (за последние 10 лет).
Монографии и препринты
1. Вараксин течения газа с твердыми частицами. М.: Физматлит. 20с.
2. Varaksin A. Y. Turbulent Particle-Laden Gas Flows. Heidelberg, Berlin. Springer-Verlag. 20p.
3. , , Ревизников и разрушение тел в сверхзвуковом гетерогенном потоке. М.: Янус-К. 20с.
4. Вараксин в потоках газа с твердыми частицами. М.: Физматлит. 20с.
5. , Ревизников теплообмен и газодинамика при проникающем пористом охлаждении передней кромки лопаток высокотемпературных газовых турбин. Препринт ОИВТ РАН №2-489. М.: ОИВТ РАН. 20с.
Статьи
1. , , И. О возможности физического моделирования воздушных смерчей в лабораторных условиях // ТВТ. 2008. Т.46. №6. С.957-960.
2. , , Копейцев свободных концентрированных воздушных вихрей в лабораторных условиях // ТВТ. 2009. Т.47. №1. С.84-88.
3. , , Поляков исследование поведения твердых частиц при их движении в гладкой и формованной лунками трубах // ТВТ. 2007. Т.45. №2. С.254-260.
4. Pakhomov M. A., Protasov M. V., Terekhov V. I., Varaksin A. Yu. Experimental and Numerical Investigation of Downward Gas-Dispersed Turbulent Pipe Flow // Int. J. Heat Mass Transfer. 2007. V.50. P..
5. , Маликов лазерный усилитель на парах меди с высокой пиковой мощностью// ЖТФ. 2005. Т. 75. № 10. С.69-72.
6. , , Mаликов генерация суммарной частоты и вторых гармоник излучения с помощью системы лазер на парах меди - двухпроходный усилитель// Квантовая электроника. 2005. Т.35. № 9. С. 844-848.
7. , , М., , А. Д.. Энергетические характеристики излучения лазера KULON-10Cu-UV // Квантовая электроника. 2009. Т.39. № 5. С.405-409.
8. О границах и характере начала влияния термогравитации на течение и теплообмен в трубах// ТВТ. 2006. Т. 44. №4. С. 552-559.
9. Поляков объемной теплоотдачи в оболочковых пористых материалах при малых числах Рейнольдса // Теплоэнергетика.2008. №4. С. 59-63.
10. , Поляков внутреннего теплообмена в пористой проницаемой оболочке при малых числах Рейнольдса // ТВТ. 2008. Т.46. № 4. С. 881-896.
11. , , Михатулин температуры сверхзвукового гетерогенного потока на переход эрозия-напыление // Теплофизика и аэромеханика. 2006. Т. 13. № 4. С.583 – 594.
7. Интеллектуальная собственность (патенты, зарегистрированные программы для компьютеров, зарегистрированные базы данных).
1. (патентообладатель), Маликов для нелинейного преобразования частот лазерного импульсного излучения. Свидетельство на полезную модель. № 000 по заявке № /20(032264). Приоритет от 01.01.2001 г.
2. (патентообладатель), Маликов для генерации импульсного лазерного излучения. Свидетельство на полезную модель. № 000 по заявке № . Приоритет от 01.01.2001 г.
3. (патентоообладатель), Карпухин генерации импульсного лазерного излучения. Патент № 000 по заявке от 01.01.2001 г.
8. Участие в ФЦП, программах Президиума РАН, ОЭММПУ РАН, гранты РФФИ, гранты молодых ученых (за гг.).
1. Программа ОЭММПУ РАН «Исследование фундаментальных проблем горения и детонации в энергетике» (координаторы – акад. РАН , чл.-корр. РАН ); , ученый секретарь научного Совета (2009 г.).
2. Программа ОЭММПУ РАН «Физико-химическая механика неравновесных систем» (координатор – акад. РАН ); , руководитель проекта (2009 г.).
3. Программа ОЭММПУ РАН «Интегрированные модели физической механики» (координатор – акад. РАН ); , руководитель проекта ( гг.).
4. «Исследование фундаментальных проблем и разработка математических моделей горения, газовой динамики и теплообмена газообразных и конденсированных сред» (координатор – акад. РАН ); , ученый секретарь научного Совета ( гг.).
5. Грант РФФИ «Экспериментальное исследования движения твердых частиц в гетерогенном потоке газа вблизи поверхностей со структурированной микрошероховатостью» (а); руководитель .
6. Грант РФФИ «Экспериментальное исследование процессов кластеризации в турбулентных гетерогенных потоках «газ – твердые частицы»» (а); руководитель .
7. Грант РФФИ «Экспериментальное исследование влияния вдува на поведение твердых частиц вблизи тел, обтекаемых гетерогенным потоком» (а); руководитель
8. Грант РФФИ «Нелинейные процессы теплообмена и теплоэрозионного разрушения обтекаемых тел в сверхзвуковых гетерогенных потоках с содержанием частиц полидисперсного состава» (а); руководитель .
9. Грант РФФИ «Моделирование сопряженных тепломассообменных процессов, формирующих микроклимат помещений перспективных энергосберегающих жилых зданий» (а); руководитель .
10. Грант Президента РФ для молодых ученых – кандидатов наук (Роснаука, 2008-09 гг.): МК ()
11. Грант Президента РФ для молодых ученых – докторов наук (Роснаука, 2007-08 гг.): МД-4995.2007.8 ()
12. Грант Фонда содействия отечественной науке (2006-07 гг.): Доктора наук РАН ()
13. Грант Роснауки для молодых докторов наук (Роснаука, 2006 г.): МД-6531.2006.8 ()
11. Диссертации, защищенные или подготовленные к защите (за последние 10 лет).
1. Вараксин структуры турбулентных гетерогенных потоков «газ-твердые частицы» (докторская диссертация, 2001 г.).
2. Михатулин и разрушение тел в сверхзвуковом гетерогенном потоке (докторская диссертация, 2003 г.).
3. Иванов обтекания тел гетерогенным потоком «газ-твердые частицы» (кандидатская диссертация, 2005 г.).
4. Протасов исследование поведения твердых частиц в сильнозапыленных потоках (кандидатская диссертация, 2009 г.).
12. Подготовка кадров (студенты, аспиранты).
Студенты и аспиранты, принимающие участие в работе Отдела:
1. , аспирант ОИВТ РАН
2. , студентка МГТУ им. Баумана
3. студент МЭИ (ТУ)
4. , студент МЭИ (ТУ)
13. Достижения в конкурсах всех уровнях.
1. – Государственная премия РФ для молодых ученых за выдающиеся работы в области науки и техники (2000 г.)
2. – Премия МАИК/Интерпериодика за лучшую публикацию в издаваемых ею журналах (2000 г.)
3. – Премия РАО ЕЭС «Новая генерация» (2006 г.)
14. Организация конференций, симпозиумов, работа в оргкомитетах, участие в зарубежных научных организациях.
и являются членами Национального комитета по тепломассообмену.
в 2009 г. избран членом Научного совета Международного центра по тепломассообмену.
являлся членом оргкомитета 7-ой, 8-ой, 9-ой и 10-ой Международных научно-технических конференций «Оптические методы исследования потоков» (Москва, 2003 г., 2005 г., 2007 г., 2009 г.).
являлся сопредседателем секции 4-ой Российская национальной конференции по тепломассообмену (Москва, 2006 г.).
привлекался к рецензированию работ, представленных на Международную конференцию по многофазным потокам (Лейпциг, Германия, 2007 г.).
15. Сведения об инновационной деятельности, о реализации разработок на практике.
Создан (совместно с ) опытно-промышленный лазерный генератор на парах меди «KULON-10Cu-UV» с выходной мощностью излучения в видимом диапазоне излучения до 8-9 Вт и в УФ диапазоне до 0,45 Вт.
16. Прочее.
Иллюстрация к Основным направлениям деятельности отдела.
1. Исследование генерации, устойчивости и управления свободных концентрированных однофазных и двухфазных вихрей (интенсификация теплообмена; управление горением; воздушные смерчи).
Рис.1. Фотография свободного концентрированного вихря (негатив).
Иллюстрация к Сведениям о действующих экспериментальных установках и уникальном оборудовании.
3.Экспериментальный стенд «Зыбь» (К-6, к.401,402)
Рис.2. Оригинальная лазерная система «генератор-усилитель-преобразователь излучения» на парах меди.
Иллюстрации к Основным публикациям (за последние 10 лет).
Монографии
1. Вараксин течения газа с твердыми частицами. М.: Физматлит. 20с.
2. Varaksin A. Y. Turbulent Particle-Laden Gas Flows. Heidelberg, Berlin. Springer-Verlag. 20p.
3. , , Ревизников и разрушение тел в сверхзвуковом гетерогенном потоке. М.: Янус-К. 20с.
4. Вараксин в потоках газа с твердыми частицами. М.: Физматлит. 20с.
