Энергия теплофизики

 
  ИТФ УрО РАН  - 20 лет
 

В феврале отметил 20-летие Институт теплофизики Уральского отделения РАН, созданный в 1988 году одновременно с еще несколькими новыми научными учреждениями. Сегодня это крупнейший на Урале центр теплофизических исследований, которые ведутся по четырем основным направлениям: неравновесные процессы с фазовыми превращениями; теплофизические свойства веществ в стабильных и метастабильных состояниях; теплопередача в энергонапряженных процессах; теплофизические основы энергосберегающих технологий. Практически ежегодно результаты института отмечаются в отчетах Российской академии наук в числе существенных достижений. О фундаментальных исследованиях и прикладных разработках коллектива, о его завтрашнем дне мы беседуем с директором института доктором физико-математических наук Владимиром Георгиевичем Байдаковым.


 



 

Директор Института теплофизики УрО РАН доктор физико-математических наук Владимир Георгиевич Байдаков. Фото С. Новикова.   — 1988 год — разгар перестройки, до кризиса 1990-х еще оставалось некоторое время, однако создавать новое научное учреждение всегда нелегко…
 

— Это так, однако уральские теплофизики начинали далеко не с нуля — институт стал преемником Отдела физико-технических проблем энергетики Уральского отделения АН СССР, который был основан еще в 1959 г. В 1972 г. отдел возглавил Владимир Павлович Скрипов, тогда доктор физико-математических наук. Ему удалось привлечь к научным исследованиям увлеченных наукой выпускников физико-технического факультета УГТУ-УПИ и сформировать уральскую школу теплофизиков, со временем ставшую признанным лидером в изучении метастабильных состояний. Наряду с традиционными были инициированы исследования в области высокотемпературной теплофизики, двухфазных теплопередающих устройств, системные исследования в энергетике. Академик Скрипов стал организатором и первым директором Института теплофизики (1988–1998), а в 1998–2002 гг. институт возглавлял член-корреспондент РАН В.П. Коверда.

   — 20 лет для научного учреждения — срок небольшой, и тем не менее вами получены важные фундаментальные результаты, о чем свидетельствует, в частности, присуждение группе ведущих научных сотрудников ИТ во главе с академиком В.П. Скриповым Государственной премии РФ в области науки и техники (1999). Назовите, пожалуйста, основные достижения института.

   — За эти годы мы получили ряд фундаментальных результатов. Впервые в теплофизической системе при экспериментальном исследовании смены режимов кипения азота на поверхности тонких пленок высокотемпературных сверхпроводников при джоулевом разогреве обнаружены флуктуации со спектром мощности, обратно пропорциональным частоте (фликкер-шум). Обратная пропорциональность частоте показывает, что значительная часть флуктуаций связана с очень медленными процессами, и означает возможность огромных катастрофических выбросов в системе.
 

Обнаружено явление взрывного вскипания полимеров. Доказано, что при быстром разогреве парообразование идет по механизму флуктуационного рождения пузырьков в растворе продуктов термодеструкции с полимером.
 

Впервые при отрицательных давлениях до –10 МПа при темпе разогрева жидкости 107 К/с измерена температура предельного перегрева ряда жидкостей различной химической природы. Обнаружено явление «залечивания» центров кавитации в воде легкокипящими добавками. При отрицательных давлениях от трех до пяти критических обнаружено сильное, пока не объясненное понижение прочности жидкости.
 

В институте разработан и реализован принципиально новый метод определения параметров переменных температурных полей, основанный на использовании лазерной термомодуляционной эллипсометрии. Метод позволяет определять параметры температурных полей на поверхности образца, а значит и его теплофизические свойства, с локальностью до 10–20 мкм. Созданный прибор не имеет аналогов ни в нашей стране, ни за рубежом. Совместно с сотрудниками ИФМ УрО РАН прибор используется для изучения анизотропии теплофизических свойств металлов и сплавов с субмикро- и нанокристаллической структурой.
 

Мы провели четыре российских совещания по физике метастабильных фазовых состояний и международную конференцию по тепловым трубам (2002), в которой приняли участие представители 21 страны.
 

— Каково сегодня соотношение фундаментальных и прикладных исследований в институте?
 

— Фундаментальная составляющая в любом академическом учреждении по определению должна быть основной, однако не меньшее внимание мы уделяем прикладным разработкам. В содружестве с АО «Уралтеплоэлектропрокет» и АО «Уралтехэнерго» разработана и введена в эксплуатацию на Среднеуральской ГРЭС первая в России опытно-промышленная газотурбинная расширительная станция. В испарительном модуле парогенератора с натриевым обогревом на энергоблоке БН-600 Белоярской АЭС при номинальном уровне мощности обнаружены пульсации расхода воды со спектром мощности, обратно пропорциональным частоте (фликкерные пульсации). Впервые получены экспериментальные данные по температурам предельного перегрева и критическим параметрам современных смесевых ракетных топлив, которые использованы при разработке новых топлив с улучшенными характеристиками и при расчетах процессов интенсивного горения.
 

В институте разработаны высокоэффективные теплопередающие устройства — контурные тепловые трубы, которые используются в системах терморегулирования космических аппаратов. В последние годы созданы миниатюрные контурные тепловые трубы — перспективные охлаждающие устройства в системах терморегулирования мобильных и стационарных компьютеров.
 

— В молодых динамичных институтах обычно больше научной молодежи. А как обстоит с этим у вас?
 

— Сказать, что выпускники вузов охотно идут в науку, было бы преувеличением, ведь зарплата в академических институтах остается невысокой. Однако те, кто по-настоящему увлечен научными исследованиями, работают очень активно. В последние два года 4 молодых сотрудника нашего института защитили кандидатские диссертации. Многие получают различные стипендии и гранты. Например, молодой кандидат наук Андрей Виноградов, студентом не раз получавший стипендию губернатора Свердловской области, в 2005 году был поддержан грантом Фонда содействия отечественной науке как лучший аспирант, а в 2008 — как лучший кандидат наук РАН. Событием стало присуждение медали Российской академии наук и премии для молодых ученых по итогам конкурса 2007 года аспирантке нашего института Валентине Андбаевой. Так что основания для оптимизма есть.
 


Подготовила Е. ПОНИЗОВКИНА
Фото С. НОВИКОВА
 



 

НАУКА УРАЛА
Газета Уральского отделения Российской академии наук
Март 2008 г. № 5 (966)

07.04.08

 Рейтинг ресурсов