Шестая школа-семинар молодых ученых и специалистов
академика РАН Алемасова В.Е.
«Проблемы тепломассообмена и гидродинамики
в энергомашиностроении»

Казань, 16-18 сентября 2008 года.

Пузина Ю.Ю.

Московский энергетический институт (технический университет)

Москва– Казань

Замечательно ехать в пять утра по пустой дороге, никаких пробок на МКАДе, широкое Домодедовское шоссе, 120 км/час и сорок минут на дорогу вместо запланированных полутора часов. Как следствие – два с половиной часа ожидания посадки на рейс. Нужно было лететь семичасовым рейсом, успела бы погулять по городу. Зато есть время изучить программу мероприятия, на которое лечу, и перечитать собственный доклад. Неприятно поразили цены в кафетерии, приятно удивила чистота аэровокзала и отсутствие необходимости разуваться.

Вообще самолетом летать хорошо: позавтракал дома, обед уже на месте, особенно если учесть, что обеспечено финансирование транспортных затрат.

В аэропорте меня встречал один из участников мероприятия, так что в Казань от нового аэропорта добралась с комфортом. Несмотря на то, что аэропорт расположен в 20-ти км от города, добраться кроме как на такси практически не представляется возможным – регулярного сообщения не предусматривается. По дороге разговорились об особенностях автоинспекторов на дорогах Республики Татарстан: штрафы за езду по выделенной для пассажирского транспорта полосе, жесткие наказания за превышения скорости и вообще всякие строгости. Особый акцент отношению к ДПС придает тот факт, что когда ехали из аэропорта и в аэропорт, каждый из водителей показывал новое здание ГИБДД.

Прибыв на место (фото.1), зарегистрировалась в оргкомитете, получив комплект участника, включающий сборник докладов. После чего спокойно отправилась обедать в рекомендованное близлежащее кафе, которых в округе достаточно много (центр города), а затем, благо времени до начала пленарного заседания было еще много, отправилась прогуляться, жаль только, фотоаппарата с собой не взяла.

Фото. 1. В этом здании расположен ИЦПЭ КазНЦ РАН (Академэнерго) – ул. Лобачевского

Проживание

Разместили иногородних участников на базе отдыха «Глубокое озеро», где также проходили параллельные заседания секций, на которые из Казани привозили автобусом местных докладчиков. Условия и питание прекрасные. Особенно приятно, совершив вечернюю прогулку до озера (фото. 2), попить горячего чаю с пряничками в приятной компании сотоварищей и посмотреть новости, обсуждая научную подоплёку прослушанных за день докладов, мировые макроэкономические тенденции и социально-политические перспективы развития различных регионов РФ.

Фото 2. Озеро Глубокое

Школа-семинар (официальные мероприятия)

После традиционных для таких мероприятий приветствий официальных лиц слово предоставили Надежде Александровне – вдове академика РАН Алемасова В.Е. Эмоционально окрашенный экскурс в историю, посвященный преемственности поколений и значимости подобных мероприятий для развития отечественного научно-инженерного потенциала, произвел впечатление на молодых участников с воодушевлением оценивших наследие Циолковского К.Э. – Глушко В.П. – Алемасова В.Е..

Лекции

Эффективность интенсификации теплоотдачи в теплообменном оборудовании. //к.т.н., доц. И.А. Попов (КГТУ им. А.Н. Туполева, Казань).

Среди методов интенсификации теплоотдачи (турбулизаторов, вращение или вибрация поверхности, закрутка или пульсации потока, электростатического воздействия и др.) внимание привлекли подмешивание к потоку жидкости газовых пузырей, что навеяло ассоциацию с барботажем, как методом охлаждения жидкости, а также подмешивание к потоку газа твердых частиц или капель, т.е. переход от однофазной среды к многофазной.

Основной акцент сделан на сферические выемки, которые приводят к разрушению пристенного пограничного слоя и более раннему переходу от ламинарного режима течения жидкости к турбулентному. Интенсивность теплообмена может увеличиваться в восемь раз. Среди прочих рассматривались пористые материалы, которые путем подбора свойств, а именно структуры и пористости, могут также существенно улучшить теплопередающие свойства к поверхности, однако ограничения по гидравлике не позволяют рассматривать данный метод в технических приложениях.

Математические пакеты и проблема передачи знаний. // д.т.н. В.Ф. Очков (МЭИ, Москва)

Представлена интерактивная база данных по теплоэнергетике и теплотехнике, включающая набор формул, таблиц, графиков, а также теплофизические свойства воды, водяного пара и других рабочих тел энергетических установок. Прекрасная подсказка для учебной и инженерной практики, однако вопрос о подготовке научных кадров в контексте тезиса «на сайте все есть» до конца не изучен.

Горение в сверхзвуковом потоке. // д.т.н., проф. П.К. Третьяков (ИТПМ СО РАН, Новосибирск)

Рассматривается проблема инициирования и организации эффективного горения в тракте двигателя гиперзвуковых летательных аппаратов.

Гидродинамические и тепловые процессы в пульсирующем потоке. // д.т.н. Михеев Н.И. (ИЦПЭ КазНЦ РАН, Казань)

В ходе конференции несколько раз встречается упоминание численного метода Годунова и его модификаций [Годунов С.К. и др. «Численное решение многомерных задач газовой динамики» - М., 1976.].

Топология и теплообмен отрывных турбулизированных течений за преградами. // к.т.н. Ярыгина Н.И.

В контексте вопроса интенсификации теплообмена значение имеют исследования вихреобразования и структуры потока при обтекании различных объектов. Большое внимание уделено визуализации течения и анализу вторичных вихрей. Степень турбулентности определяется как отношение корня из дисперсии пульсирующей скорости к средней скорости потока (невозмущённого).

Доклады

Уровень докладов сильно колеблется от студенческих работ в рамках курсового проекта до состоявшихся и внедренных результатов комплексных исследований, зарегистрированных в патентном бюро или оформленных в виде лицензированного программного обеспечения и т.д. При этом среди сообщений, посвященных исследованиям теплофизических процессов в энергетическом оборудовании, встречаются много результатов расчетов, полученных с помощью пакетов прикладных программ, которые исследуются на предмет точности. Кроме этого, целый ряд докладов посвящен исследованиям сеток, численных методов и других параметров получения характеристик процессов тепломассопереноса, а физические аспекты взаимодействия сред остаются за рамками интересов авторов.

Особое внимание привлекает промышленная ориентированность сообщений – исследовательская работа на фоне производственной необходимости. Конечно, в ряде случаев возникает вопрос о соответствии заказа и получаемого результата, но в целом, не может не радовать сотрудничество научной мысли с инженерной практикой. Ниже приведены доклады, обуславливающие субъективный интерес в ракурсе рассматриваемых проблем.

Метод моделирования нестационарных течений в каналах. // Душина О.А. (ИЦПЭ КазНЦ РАН, Казань)

По результатам сопоставления расчета и эксперимента возникает вопрос о введении коррекционной поправки для лучшего совпадения, однако в ходе обсуждений с автором выяснилось, что в докладе представлены первичные данные, в которых не учитывалась турбулентная составляющая пульсация скорости. Тем не менее, удовлетворительное качественное согласование зависимостей свидетельствует об адекватности моделирования пространственно-временной структуры нестационарных потоков в канале сложной формы.

Снижение влияния неравномерности и неизотермичности потока при измерении расхода текучих сред. // Фасхутдинов Р.Э. (ИЦПЭ КазНЦ РАН, Казань)

Рассматривается проблема точности расходомеров в контексте коммерческого учета протекания энергоносителей. Интенсивность пульсации скорости потока при установке кондиционера (устройство, предназначенное для формирования близкого к равномерному профиля скорости и температуры) снижается, что позволяет снизить погрешность измерения расхода вихревым расходомером.

Коллапс сферического парового пузырька в жидкости // Халитова Т.Ф. (ИММ КазНЦ РАН, Казань)

В численном решении привлекает внимание взаимосвязанность шага по времени и расчетной пространственной сетки, сгущающейся к центру. При начальном радиусе пузырька 500мкм время схлопывания составляет 10мкс, а повышение давления на финальной стадии до величины 10⁸Па.

Влияние механических дефектов на свойства нагруженных тонкостенных элементов конструкций в агрессивной среде. // Нургалиев А.Р. (ИММ КазНЦ РАН, Казань)

Запатентованная методика исследований механических характеристик нагруженных тонкостенных металлических образцов, имеющих механические дефекты и находящиеся в агрессивной среде. Красивый эксперимент по коррозии металла.

Влияние техногенных примесей природных вод на ионитное обессоливание воды // Крылова А.Н. (КГЭУ, Казань)

По информации официальных источников содержание вредных веществ (сульфаты, соединения меди, нефтепродукты и др.) в р. Казанка превышает ПДК от четырех до двадцати раз, а на северной стороне существует городской пляж.

Влияние инерционного выпадения частиц на коэффициент восстановления температуры высокоскоростного дисперсного потока // Магазинник Л.М. (УГТУ, Ульяновск)

Примечательно наличие дисперсной фазы, которая может рассматриваться не только как помеха течению, но и в качестве метода управления интенсивностью обменных процессов. Оригинальная авторская программа описывает движение дисперсного потока, особенностью является существенное различие пристенных градиентов скорости и температур, что оказывает в итоге влияние и на искомую величину коэффициента восстановления потока, который оказывается ниже, чем в однородном газовом потоке. Заслуженно получил награду организаторов за лучший доклад в секции «Тепломассообмен в энергетическом оборудовании».

Классификация и оценка физико-химических свойств битумов для энергетического использования // Ермолаев Д.В. (ИЦПЭ КазНЦ РАН, Казань)

Пенетрация – показывает мягкость или твердость исследуемой среды. Представляет собой глубину проникновения (пенетрации) стандартного конуса в образец. (Чем выше пенетрация, тем мягче вещество.)

Применение методов идентификации при расчете технологических характеристик градирен // Федяев В.Л. (ИММ КазНЦ РАН, Казань)

Сдвоенный доклад, представленный научным руководителем, практически представлял собой лекцию, которая была прочитана на другой секции. Методика расчета градирни, разработанная несколько десятков лет назад, применяется до сих пор, т.к. прописана во всех СНиПах и ТУ, несмотря на прогресс в теоретическом исследовании тепломассообмена и без учета потенциального износа оборудования, неизбежного после длительного периода эксплуатации. Насколько сложно провести новую методику в СниП даже не хочется спрашивать.

Авторский доклад

Эволюция паровых образований на поверхности полусферического нагревателя при пленочном кипении с недогревом // «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении». VI школа-семинар молодых ученых и специалистов академика РАН Алемасова В.Е., 16-18 сентября 2008. – Казань: Изд-во Казанск. гос. ун-та, 2008. – С. 267–270.

Речь с иллюстрациями для доклада приведена здесь: Эволюция паровых образований

Казань

Благодаря тому, что заседания секций закончились ранее намеченного срока в связи с отсутствием некоторых докладчиков, появилось время немного прогуляться по городу. Конечно, фотографий подобного рода полным-полно в сети, тем не менее, публикую оригинальный (немного наклонённый вправо) взгляд через объектив.

Фото 3. Минарет мечети Кул-Шариф вдалеке (ул. Кремлёвская)

Фото 4. Кул-Шариф вблизи

Фото 5. Кул-Шариф в полный рост

Фото 6. Православное и мусульманское прекрасно согласуются на территории Казанского кремля (на переднем плане – Кафедральный Благовещенский собор).

В современных жилых кварталах, как говорят городские жители, есть и мечеть, и церковь. А вообще на вероисповедание, так же как и на национальность особого внимания никто не обращает, особенно в среде научной общественности.

Фото 7. Вид на р. Казанка из Кремля.

В свое время, согласно легенде, Иван Грозный делал подкоп под реку существенно меньшую по габаритам (на карте города отображается старое русло реки). Появление Куйбышевского водохранилища повлияло не только на основное течение р. Волги, но, естественно, и на её притоки

Фото 8. Куйбышевское водохранилище (так до него и не добралась руки помочить) – вид с Кировской дамбы

Фото 9. р. Булак (Правобулачная и Левобулачная ул.)

Фото 10. Городские кварталы (ул. Астрономическая)

Фото 11. Национальная библиотека республики Татарстан (пересечение ул. Кремлёвской и Лобачевского)

Проехалась на метро одну остановку: станция Кремлёвская – площадь Тукая (1886–1913 – татарский народный поэт, о котором можно почитать в серии ЖЗЛ №615). Поразило, что в час пик (около шести часов вечера) спокойно можно зайти в вагон и занять понравившееся место, без риска получения травмы. Метро содержит пять станций, но в перспективе – три ветки.

Фото 12. Колокольня Богоявленской церкви башня (ул. Баумана)

Фото 13. Купол Петропавловского собора (ул.Профсоюзная)

Фото 14. Утки – они везде утки (парк Черное озеро).

Фото 15. Закатный вид (ул. Дзержинского)

Казань – Москва

К достоинствам этой конференции можно отнести её краткосрочность, от дома до дома прошло менее трёх суток. Достигается это при значительном количестве докладов за счет проведения параллельных заседаний.

В ночном полете есть особая прелесть. В темноте под крылом самолета расстилается черное поле с россыпью световых пятен: то тут несколько фонарей, а там – целая полоса; вот город с улицами и домами. И как всегда при размышлении о необъятных просторах Российской Федерации мелькает мысль: везде люди живут. Все это великолепие пропадает при вхождении в зону облачности, которая продолжалась вплоть до самой столицы. Аэробус А-320 не понравился, кажется, шумновато в салоне по сравнению с «тушкой». Сорок минут по пустой (время за полночь) трассе и дома.

Благодарности

Автор благодарит за личное внимание и персонифицированное отношение к участникам:
Директора Исследовательского центра проблем энергетики Казанского научного центра РАН д.т.н. проф. Шлянникова Валерия Николаевича
Секретаря конференции Кислову Светлану Юрьевну
Зав. отделом кадров Исследовательского центра проблем энергетики Казанского научного центра РАН Шубинкину Людмилу Алексеевну
Представителя оргкомитета Бойченко Наталью Валерьевну

Автор благодарит Крюкова Алексей Павловича за идею участия в школе-семинаре.

Поездка организована при поддержке Федерального агентства по науке и инновациям (грант Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых МК-1672.2008.8)

Следующая страница: Четвертая Российская национальная конференция по теплообмену (РНКТ-4)