ОВЛАДЕВАЯ НОВЕЙШИМИ МЕТОДАМИ
В Институте теплофизики (ИТ) им. С.С. Кутателадзе СО РАН 18 ноября состоялось открытие ставшей уже традиционной X Всероссийской школы-конференции молодых ученых и специалистов «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» под руководством чл.-корр. РАН С. В. Алексеенко.
М.А. Пахомов, ученый секретарь конференции,
к.ф.-м.н., с.н.с.
Участники школы-конференции обсуждают актуальные проблемы энерго- и ресурсосбережения, нанотехнологий, исследования процессов гидродинамики и тепломассопереноса применительно к современным энерготехнологическим установкам.
Эта конференция, проводимая нашим институтом, остается одной из известнейших еще со времен СССР. В начале 1980-х годов у ее истоков стоял академик Самсон Семенович Кутателадзе, который определил целевую направленность и тематику конференции.
Организаторы X школы-конференции — Институт теплофизики и Новосибирский государственный университет. Конференция проводится при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Совета научной молодежи Новосибирского научного центра.
Молодые ученые представили на обсуждение 78 устных докладов. В группах докладчиков исследователи из Москвы (НИИ Механики при МГУ, Институт высоких температур РАН), Санкт-Петербурга (Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН), Екатеринбурга (ИТФ УРО РАН), Казани (Академэнерго, Казанский государственный технический университет), Красноярска (Сибирский федеральный университет, Красноярский филиал ИТ СО РАН), Томска (НИИ ПММ при ТГУ, Томский политехнический университет, Томский архитектурно-строительный университет) и Ульяновска (Ульяновский государственный университет). Новосибирск представляли институты Теплофизики, Теоретической и прикладной механики, Гидродинамики СО РАН, а также НГУ и НГТУ.
В рамках школы-конференции по традиции читают лекции ведущие специалисты по различным областям теплофизики. Чл.-корр. РАН Э. Е. Сон (ИВТ РАН, Москва) прочитал лекцию «Микро- и наногидродинамика и теплообмен», а профессор Ш. А. Пиралишвили из Рыбинской государственной технологической академии — «Противоточные вихревые горелки в авиации и энергетике. Проблемы и перспективы». Профессор С. Ф. Чекмарев (ИТ СО РАН) выступил с лекцией «Кинетика нанокластеров и биологических макромолекул: гидродинамическая интерпретация». Лекция профессора В. В. Кузнецова (ИТ СО РАН) — «Тепломассоперенос при фазовых и химических превращениях в микро- и наносистемах». Профессор В. В. Козлов (ИТПМ СО РАН) представил лекцию «Современные проблемы физики дозвуковой аэродинамики», д.ф.-м.н. Е. В. Ерманюк (ИГиЛ СО РАН) — «Внутренние волны в атмосфере, океане и лаборатории». Заметим, что в 80-е годы Е. В. Ерманюк выступал на нашей конференции в качестве молодого ученого, а теперь уже в качестве приглашенного лектора.
Работа школы проходила по следующим направлениям: «Тепломассообмен и гидрогазодинамика однофазных сред» (председатель секции — академик РАН Э. П. Волчков), «Динамика разреженного газа и плазмы, плазмохимические методы синтеза углеродных наноструктур» (председатель секции — академик РАН А. К. Ребров), «Гидрогазодинамика и тепломассообмен в многофазных системах» (председатель секции — д.ф.-м.н. В. В. Кузнецов), «Техническая теплофизика» (председатель секции — чл.-корр. РАН С. В. Алексеенко), «Тепломассообмен при фазовых превращениях и интенсивных потоках энергии» (председатель секции — чл.-корр. РАН А. Н. Павленко), «Методы и средства теплофизического и гидрогазодинамического эксперимента» (председатель секции — д.ф.-м.н. Д. М. Маркович).
В секции «Тепломассообмен и гидрогазодинамика однофазных сред» были представлены доклады, посвященные различным аспектам этого направления: от исследований динамики крупномасштабных вихрей в турбулентных пламенах методом PLIF до проблем интенсификации теплообмена при сверхкритических давлениях жидкости. Тематика достаточно разноплановая, а исследования в основном носят фундаментальный характер. Высокой оценки заслужили работы, посвящённые расчёту естественной конвекции в полости при наличии ребер на одной из ее сторон, экспериментальному исследованию структуры течения и теплообмена при течении в трубе (при наличии нескольких диафрагм) и исследованию ламинарной свободной конвекции в объеме.
 |
Аспиранты ИТ СО РАН В. Дулин и Ю. Козорезов во время проведения экспериментов по исследованиям пламён в закрученных струях.
|
Среди обсуждавшихся докладов, многие по своему уровню соответствуют работам, представляемым на «взрослых» всероссийских и международных конференциях. Интересна, например, серия работ аспирантов В. Дулина и Ю. Козорезова, выполненных под руководством профессора Д. М. Марковича (ИТ СО РАН) — экспериментальное изучение закрученных пламён с использованием PIV методов. Закрученные пламена часто используются в различных горелочных устройствах. Закрутка потока приводит к стабилизации пламени в широком диапазоне значений расходов и параметров смеси. При достаточно больших значениях закрутки происходит распад вихря, также имеющий различную форму, в зависимости от начального распределения скорости струи. Известно, что структура даже изотермических закрученных струй намного сложней по сравнению с прямоточными струями. Следует отметить, что группа исследователей под руководством д.ф.-м.н. Д. М. Марковича единственная в России участвует в развитии и усовершенствовании метода PIV (и смежных методов стробоскопической визуализации) и входит в пятерку мировых групп, достигших лучших результатов в своей области.
В секции «Динамика разреженных газов и плазмы» рассматривались исследования неравновесных процессов экспериментальными методами, базирующимися на использовании закономерностей молекулярных процессов в разреженных средах. Высокой оценки заслужили работы, посвящённые лазерной абляции, зондовой диагностике потоков газов, активированных в электронно-пучковой плазме, и работы, связанные с образованием ультратонких плёнок.
В области гидрогазодинамики и тепломассообмена в многофазных системах Россия традиционно занимает ведущие позиции в мире, и труды российских учёных широко известны за рубежом. Доклады, представленные на секции «Гидрогазодинамика и тепломассообмен в многофазных системах», условно можно разделить на две группы: работы по теплообмену и волновым процессам в слоях жидкости и исследования теплообмена и волновых процессов в многофазных дисперсных средах. Эти проблемы, несомненно, актуальны для мировой науки, и их решению посвящено значительное число публикаций. В особенности это относится к исследованиям в области плёночных течений и волновых процессов. Более чем в половине молодежных докладов были представлены экспериментальные данные. Особо отмечены работы, посвященные кавитации и гидратообразованию за ударными волнами в двухфазных системах.
«Методы и средства теплофизического и гидрогазодинамического эксперимента» — название этой секции говорит само за себя. Эксперимент — основной источник научной информации — играл и играет важнейшую роль в научных исследованиях. Именно его качество, оснащение современной приборной базой, уровень владения современными алгоритмами статистической обработки экспериментальных данных зачастую определяют уровень и качество всей науки в целом, не исключая и теплофизику. Овладение новейшими экспериментальными методиками всегда было делом молодых учёных, что и демонстрируют представленные ими доклады. Уровень работ — высокий, за незначительным исключением. Большой интерес вызвали доклады, посвящённые разработке системы сбора экспериментальных данных для лазерно-допплеровского измерителя скорости, разработке алгоритмов обработки изображений для PIV/PTV/PLIF-методик.
Секция «Техническая теплофизика» собрала работы, в которых преобладал прикладной аспект исследований. Здесь был представлен широкий круг вопросов: численное моделирование процессов горения высокозольных углей, гидроаэродинамика запылённых потоков, газификация угля, сетевая гидродинамика многокомпонентных химически реагирующих потоков. Особо отмечены работы, посвященные моделированию роста кристаллов методами Бриджмена-Стокбаргера и Чохральского, усовершенствованию разработанных котлов, сжиганию низкосортных топлив и исследованию процессов, протекающих в различных агрегатах ТЭС. В области изучения теплофизических свойств веществ российские ученые традиционно занимают ведущие позиции в мире. К сожалению, на конференции работы по данной проблематике были представлены в небольшом числе докладов. Можно отметить исследования теплофизических свойств и фазовых превращений технически важных материалов в области перехода кристалл-расплав. Эти проблемы являются актуальными с точки зрения мировой науки.
В эти дни конференция завершается. Подведены только предварительные «секционные» итоги, но ясны научно-организационные результаты.
На таких больших встречах молодые исследователи получают навыки публичных выступлений перед научной аудиторией, расширяется научный кругозор, укрепляется преемственность поколений исследователей для сохранения отечественных научных школ. К тому же устанавливаются новые и развиваются сложившиеся научные связи. Ознакомление с новейшими методами и средствами теплофизического и гидрогазодинамического эксперимента, распознавание связей фундаментальных исследований с актуальными задачами создания научных основ технологий нового поколения в теплоэнергетике и других отраслях техники — всё это способствует формированию понимания молодыми российскими участниками конференции истинной роли науки в современном обществе. Важно нацеливать молодых на работу именно в России и тем самым повышать общественный статус научно-исследовательской деятельности как в сознании учащейся вузовской и академической молодежи, так и в общественном мнении в целом. Результаты работ, представленных на конференции, относятся к таким отраслям науки, как теплофизика, гидрогазодинамика многофазных сред, материаловедение, физика низкотемпературной плазмы. Они могут иметь применение в области развития научных основ теплоэнергетики и других отраслях техники и промышленной технологии. И, конечно, особое значение результаты будут иметь для внедрения в практику исследований новейших методов и средств теплофизического и гидрогазодинамического экспериментов.
В целом результаты, обнародованные на конференции, отражают мировой уровень исследований в указанных научных направлениях и содержат новизну, достойную представления на престижных конференциях и публикации в престижных изданиях.
К началу школы-конференции издан сборник тезисов докладов молодых ученых.
Фото В. Новикова
стр. 4
|
