Институт теплофизики УрО РАН

Институт теплофизики Уральского отделения Российской академии наук (ИТФ УрО РАН)
Основан	1988
Директор	А.В. Виноградов
Сотрудников	около 70
Аспирантура	есть
Расположение	Россия, Екатеринбург
Юридический адрес	620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, д. 107а
Сайт	itp.uran.ru

ИТФ УрО РАН — Институт Теплофизики (ИТФ) Уральского отделения Российской академии наук. Расположен в городе Екатеринбурге.

История

Отдел энергетики и автоматики Уральского филиала АН СССР организован в феврале 1959 года.

В 1968 году переименован в Отдел физико-технических проблем энергетики. Основные направления исследований созданного Отдела были сосредоточены на изучении магнито-гидродинамических воздействий на жидкие проводящие среды, разработке магнитогидродинамических электростанций и насосов пульсирующего поля для перекачки жидких металлов.

В 1972 году Отдел физико-технических проблем энергетики возглавил доктор физико-математических наук, профессор Владимир Павлович Скрипов. Ему удалось привлечь к научным исследованиям увлечённых наукой выпускников физико-технического факультета Уральского политехнического института (ныне Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина) и сформировать уральскую школу теплофизиков. Основные исследования были сосредоточены на изучении теплофизических свойств метастабильных жидкостей, кинетики фазовых превращений, процессов с участием метастабильных фаз. В эти годы были разработаны экспериментальные методы и созданы установки для изучения кинетики вскипания и кристаллизации метастабильных жидкостей. Для большого числа жидкостей различной природы (криогенные жидкости, растворы, полимеры, химически реагирующие системы), исследована зависимость скорости роста центров парообразования от температуры и давления. Изучены эффекты инициирования вскипания перегретой жидкости ионизирующим излучением, акустическими полями, примесями. Установлено существование ударного режима парообразования, барокапиллярной неустойчивости перегретой жидкости, взрывного зарождения центров кристаллизации в переохлаждённой жидкости. Выполнен комплекс исследований теплофизических свойств перегретых жидкостей (р,p,Т – свойства, изохорная и изобарная теплоёмкость, скорость поглощения ультразвука, вязкость, теплопроводность и др.).

Со временем школа стала признанным лидером в изучении метастабильных фазовых состояний. В 1981 году профессор В.П. Скрипов за работы по физике метастабильных состояний был удостоен премии АН СССР им. И.И. Ползунова.

Наряду с традиционными для Отдела работами были инициированы исследования в области высокотемпературной теплофизики, двухфазных теплопередающих устройств с капиллярной прокачкой теплоносителя, системным исследованиям в энергетике, энергосбережению. Продолжены исследования неравновесных процессов, обнаружена генерация интенсивного фликкер-шума при теплообмене сверхпроводящих плёнок с жидким теплоносителем.

В феврале 1988 года на базе Отдела физико-технических проблем энергетики организован Институт теплофизики Уральского отделения АН СССР (в дальнейшем Уральского отделения Российской Академии наук).

Институт участвует в выполнении Программ фундаментальных исследований Президиума РАН и Отделения ЭММПУ РАН, интеграционных проектов с Сибирским и Дальневосточным отделениями РАН.

В 1999 группа ведущих научных сотрудников (В.Г. Байдаков, Г.В. Ермаков, В.П. Коверда, Ю.Ф. Майданик, П.А. Павлов, Е.Н. Синицын (посмертно)) во главе с академиком В.П. Скриповым за цикл работ «Метастабильные состояния жидкости: фундаментальные исследования и приложения к энергетике» была удостоена Государственной премии Российской Федерации в области науки и техники.

В настоящее время в составе института функционируют пять лабораторий, в которых работает 37 научных сотрудников, в том числе 1 член-корреспондент РАН, 10 докторов и 21 кандидат наук.

В институте выполнен ряд важных прикладных работ.

В содружестве с АО «Уралтеплоэлектропроект» и АО «Уралтехэнерго» институт разработал газотурбинные расширительные станции, использующие избыточное давление природного газа для выработки электроэнергии. С 2002 такая опытно-промышленная станция введена в эксплуатацию на Среднеуральской ГРЭС (АО «Свердловэнерго»).

В институте разработаны магнито-гидродинамические насосы для перекачивания жидких металлов, высокоэффективные теплопередающие устройства – контурные тепловые трубы, которые использованы в системах терморегулирования космических аппаратов «Обзор», «Марс-96» и др.

На основе результатов, полученных группой системных исследований, даны рекомендации для ежегодных аналитических докладов (1999-2002 г.г.) в Совет безопасности РФ.

В последние годы успешно развивается научное сотрудничество с университетами США, Германии и Тайваня, заключён и выполняется ряд контрактов с зарубежными организациями: Международный научно-технический центр, Китайская академия космических технологий, корпорация TRW (США), корпорация MBDA (Франция), корпорация Airbus (Германия).

Институт провёл четыре Российских (ранее всесоюзных) совещания по физике метастабильных фазовых состояний, а в 2002 году Международную конференцию по тепловым трубам с участием представителей 21 страны. Институт входит в число организаторов ежегодной молодёжной конференции (СПФКС-9, СПФКС-10).

Сотрудниками института издано 12 монографий по теплофизике, ежегодно публикуется более 30 научных статей в отечественных и зарубежных журналах. Более тридцати лет издаются сборники научных трудов, которые с 1997 г. выходят под одним названием «Метастабильные состояния и фазовые переходы» (вып. 1-9).

Основные научные направления

• Неравновесные процессы с фазовыми превращениями

• Теплофизические свойства веществ в стабильных и метастабильных фазовых состояниях.

• Теплопередача в энергонапряжённых процессах и повышение надёжности в энергетики.

Научные подразделения

• Лаборатория фазовых переходов и неравновесных процессов (заведующий лабораторией чл.-корр. РАН, д.ф.-м.н. В. П. Коверда). [1] Архивная копия от 6 марта 2016 на Wayback Machine
  Основные направления исследований:
  • Кинетика фазового перехода жидкость-кристалл в переохлаждённых жидкостях;
  • Динамика критических флуктуаций и фликкер-шум в процессах тепломассообмена с фазовыми переходами;
  • Предельные режимы во вскипающих потоках перегретой жидкости;
  • Исследование термодинамического подобия при фазовых переходах первого рода в широкой области термодинамических переменных, включая метастабильные состояния веществ.

• Лаборатория быстропротекающих процессов и физики кипения (заведующий лабораторией д.ф.-м.н. П. А. Павлов). [2] Архивная копия от 7 марта 2016 на Wayback Machine
  Основные направления исследований:
  • Компьютерное моделирование начальной стадии взрывного вскипания;
  • Разработка методов измерения термодинамических и переносных свойств термически неустойчивых конденсированных веществ;
  • Парообразование в жидкостях при быстром перегреве, растяжении или пересыщении газом;
  • Теплоперенос в процессах импульсного энергетического воздействия на вещество, сопровождаемого взрывным пристеночным парообразованием и термодеструкцией;
  • Измерение частоты флуктуационного зародышеобразования в ударном режиме кипения;
  • Измерение термодинамических критических параметров термонестабильных веществ.

• Лаборатория энергетики и криогеники (заведующий лабораторией д.ф.-м.н. В. Г. Байдаков). [3] Архивная копия от 13 марта 2014 на Wayback Machine
  Основные направления исследований:
  • Кинетика вскипания криогенных жидкостей и их растворов;
  • Теплофизические свойства криогенных жидкостей и их растворов в стабильном и метастабильном состояниях;
  • Компьютерное моделирование начальной стадии фазовых переходов, исследование устойчивости метастабильных фаз;
  • Поверхностные явления в малых системах;
  • Системные исследования эффективности развития региональных энергетических комплексов;
  • Теплофизические основы ресурсосберегающих технологий в энергетике.

• Лаборатория теплопередающих устройств (заведующий лабораторией д.т.н. Ю. Ф. Майданик). [4] Архивная копия от 22 июля 2014 на Wayback Machine
  Основные направления исследований:
  • Разработка двухфазных теплопередающих устройств;
  • Создание капиллярно-пористых материалов на основе мелкодисперсных металлических порошков;
  • Исследование теплообмена при конденсации в стеснённых условиях;
  • Математическое моделирование процессов теплопередачи в двухфазных теплопередающих устройствах;
  • Системы терморегулирования и охлаждения электроники и компьютерной техники.

• Лаборатория высокотемпературных измерений (заведующий лабораторией д.ф.-м.н. И. Г. Коршунов). [5] Архивная копия от 5 марта 2016 на Wayback Machine
  Основные направления исследований:
  • Измерения теплофизических свойств металлов и сплавов с неупорядоченной структурой на образцах малых размеров;
  • Исследования теплофизических свойств металлов и сплавов в интервале температур от 600К до 3000К;
  • Разработка бесконтактных методов измерения локальных теплофизических свойств слоистых и неоднородных материалов – «Оптическая тепловая микроскопия»;
  • Разработка технических средств для импульсных измерений.

Учёные

В настоящий момент в ИТФ УрО РАН работают члены-корреспонденты РАН:

• Коверда, Владимир Петрович — заведующий лабораторией, член-корр. РАН

Коллектив Института в настоящее время включает в себя более 100 человек, в том числе 80 научных сотрудников. Кроме указанных выше учёных, в настоящее время в институте работает 16 докторов наук и 40 кандидатов наук.^{[уточнить]}

Руководство института

• Директор института — д.ф.-м.н. А.В. Виноградов (с 2019 года)
• Зам. директора по научным вопросам — к.ф.-м.н. М.С. Захаров
• Учёный секретарь — к.т.н. П.Е. Мезенцев
• Зам. директора по общим вопросам — Р. Г. Исмагилов

Учёный совет

• Байдаков Владимир Георгиевич (председатель) — доктор физико-математических наук, директор института теплофизики УрО РАН
• Файзуллин Марс Закиевич (зам председателя) — доктор физико-математических наук, зам. директора института по научным вопросам
• Волосников Дмитрий Владимирович (секретарь) — кандидат физико-математических наук, учёный секретарь института
• Бабушкин Алексей Николаевич — доктор физико-математических наук, декан физического факультета Уральского государственного университета им. А. М. Горького
• Виноградов Владимир Егорович — доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник
• Ермаков Герман Викторович — доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией
• Коверда Владимир Петрович — член-корреспондент, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией
• Майданик Юрий Фольевич — доктор технических наук, заведующий лабораторией
• Мызин Анатолий Леонидович — доктор технических наук, профессор кафедры АЭС УГТУ-УПИ
• Никитин Евгений Дмитриевич — доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
• Павлов Павел Алексеевич — доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией
• Проценко Сергей Павлович — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
• Решетников Александр Васильевич — доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
• Скоков Вячеслав Николаевич — доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
• Скрипов Павел Владимирович — доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник

Ссылки

• Официальный сайт ИТФ УрО РАН Архивная копия от 7 августа 2020 на Wayback Machine
• Официальный сайт ИТФ УрО РАН Архивная копия от 14 февраля 2015 на Wayback Machine (старая версия сайта, не поддерживается после февраля 2020)