Кафедра теплотехники и энергетического машиностроения

Научно-исследовательская лаборатория кафедры

Почти все научно-исследовательские установки сотрудников кафедры монтировались на отдельных площадках лаборатории тепловых двигателей; по окончании исследований эти установки демонтировались и их место занимали новые. Только определенная часть установок сохранялась и использовалась в учебном процессе; например, установка А.А.Селезнева по вынужденной конвекции; установка для исследования излучения в условиях вакуума; но имеются установки, которые одновременно использовалось для учебных и научных целей; например, установка для испытания эжектора.

 

 

 

В последующие годы в лаборатории созданы установки для изучения теплообмена закрученных потоков, для исследования высоконапорных эжекторов и диатермического охлаждения, а также для испытания моделей эжекторных систем охлаждения судовых двигателей.

 

 

В целях удовлетворения потребностей как учебных, так и научно-исследовательской лаборатории были созданы пять преобразователей электрического тока, передвижная установка с воздушным компрессором типа Рутс, установка с двухступенчатым компрессором высокого давления и другое вспомогательное оборудование. Для выполнения хоздоговорных работ к лаборатории была подведена магистраль сжатого воздуха высокого давления, а несколько позже и низкого давления от компрессоров кафедры турбомашин.

 

Затем было пристроено специальное помещение с целью размещения установок для исследования теплообмена и гидродинамики потока в поле массовых сил.

 

Лаборатория топливной аппаратуры основана в 1948 г. В лаборатории были смонтированы установки для регулирования и испытания топливных насосов, форсунок, насос-форсунок, установка для определения закона подачи и характера распыливания топлива. Создание такой специальной лаборатории топливной аппаратуры было вызвано необходимостью повышения культуры эксплуатации дизелей, которые получили широкое распространение в народном хозяйстве. Лаборатория функционировала на кафедре до 1965 г.

 

Научно-исследовательская лаборатория термодинамики образована в 1960 г., тематика работ была связана с исследованием свойств реальных газов и их смесей, а позже – кинетикой фазовых переходов в потоке.

 

В 30-40-е годы основное научное направление кафедры было связано с исследованием термодинамических процессов во влажном газе. Эта многолетняя работа завершилась защитой докторской диссертации и изданием Госэнергоиздатом монографии “Влажный газ” (автор А.В. Болгарский) в 1951 году. К этому же направлению примыкали исследования, связанные с разработкой методов кратковременного форсирования газотурбинных двигателей. В это время защитили кандидатские диссертации В.К.Щукин и В.Е.Алемасов (впоследствии – академик РАН).

В 50-е годы термодинамические исследования были направлены на разработку методов расчета состава и свойств высокотемпературных многокомпонентных газовых смесей. В 60-70-е годы это научное направление развивалось в рамках исследований свойств реальных газов и их смесей под руководством доцента, к.т.н. Г.А.Мухачева. В этой группе работали ассистенты В.А.Бородин, к.т.н. Ю.А.Посконин, к.т.н. Ю.П.Метелин, к.т.н. О.Ф.Сусеков, к.т.н. Ф.Н.Дресвянников. В настоящее время термодинамические исследования связаны с изучением кинетики фазовых переходов. Эти работы были начаты под руководством к.т.н., доцента Г.А.Мухачева, а в настоящее время выполняются в научно-исследовательской лаборатории кафедры под руководством к.т.н., доцента В.Г.Тонконога. По исследованиям термодинамического профиля на кафедре защищены восемь кандидатских диссертаций (Дресвянников Ф.Н., Метелин Ю.П., Посконин Ю.А., Сусеков О.Ф., Абдюшев Н., Арсланова С.Н., Тонконог В.Г., Глухов В.В.). Сегодня в этом научном подразделении работают к.т.н., доцент В.Г.Тонконог, к.т.н., доцент С.Н.Арсланова, к.т.н. В.А.Глухов, аспиранты А.А.Лопатин, Р.Х.Губайдуллин.

 

Исследовательские работы по теории теплообмена начались на кафедре в 50-е годы. В то же время защитили кандидатские диссертации Р.З.Алимов, Ю.П.Яковлев, А.А.Селезнев, Н.У.Бакиров, В.А.Пет-рикевич, С.А.Дружинин, А.К.Ребров (впоследствии – академик РАН). Они были посвящены исследованию теплоотдачи, осложненной процессами испарения и вдува, а также исследованиям теплоотдачи в каналах различной конфигурации.

 

В 60-е годы на кафедре сформировалось научное направление, связанное с исследованием теплообмена и гидродинамики потоков в полях массовых сил. В 1967 году по этой проблеме В.К.Щукиным была защищена докторская диссертация, а в 1970 году выпущена монография “Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массовых сил” (издательство “Машиностроение”). В 1980 году опубликовано второе издание этой книги.

 

В конце 60-х — начале 70-х годов на кафедре выполнялись исследования систем диатермического охлаждения высокотемпературных объектов. По результатам этой работы Ю.П.Яковлев защитил докторскую диссертацию (научный консультант – проф. В.Е.Алема-сов), В.Н.Друлис – кандидатскую.

В течение 60-х — 70-х годов на кафедре велись исследования рабочих процессов высоконапорных эжекторов, применяемых в качестве элементов систем охлаждения и в вакуумной технике. По результатам этих работ на кафедре защищены четыре кандидатские диссертации (И.И.Калмыков, Ю.А.Бордовицын, Д.Х.Зайденштейн, И.И.Мо-син), в 1963 году опубликована монография В.К.Щукина и И.И.Калмыкова “Газоструйные компрессоры” (издательство “Машгиз”).

 

В 70-е годы особенно успешно развивалось одно из направлений исследования процессов в полях массовых сил, связанное с закруткой потока. По этому направлению защищены пять кандидатских диссертаций (В.И.Голдобеев, Ю.Ф.Гортышов, В.Г.Летягин, А.В.Кожевников, Г.Н.Тарасов) и докторская диссертация (А.А.Халатов). В 1982 году по итогам этих работ В.К.Щукиным и А.А.Халатовым была издана монография “Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах” (издательство “Машиностроение”).

 

Успешно развивались на кафедре также исследования процессов в полях массовых сил, связанные с разработкой расчетных методов для процесса теплоотдачи двухфазных потоков в каналах с криволинейными траекториями движения теплоносителя. Необходимость исследования этой проблемы связана с применением двухфазных рабочих тел в ракетных двигателях твердого топлива и в испарителях криогенных жидкостей с интенсификаторами. По результатам исследований теплообмена в полях массовых сил кандидатские диссертации защитили В.А.Филин, А.Ф.Ковальногов, А.П.Якшин, Н.Н.Ковальногов, А.И.Миронов, А.А.Халатов, П.А.Поликаров, Ф.И.Шарафутдинов, С.Э.Тарасевич, В.Л.Романовский, А.Л.Русланов, С.Я.Коха-нова. Сегодня эти исследования проводятся под руководством д.т.н., проф. С.Э.Тарасевича.

С 1974 г. на кафедре стало развиваться новое научное направление “Исследование и оптимизация систем охлаждения и термостабилизации деформируемых элементов конструкций энергетических установок”. Актуальность и необходимость таких исследований и разработок была вызвана в первую очередь созданием в это время технологических лазеров. По этому направлению защищены 6 кандидатских диссертаций (В.И.Маратканов, И.М.Варфоломеев, П.Т.Гребенщиков, Р.Р.Яушев, Г.Б.Муравьев, И.Н.Надыров) и докторская диссертация (Ю.Ф.Гортышов).

 

Широкое развитие на кафедре в 70-80-е годы получили работы, связанные с разработкой и исследованием рабочих процессов тепловых труб, в том числе гибких, с разработкой регенераторов газотурбинных двигателей и систем охлаждения на тепловых трубах. По этой тематике защитили кандидатские диссертации И.И.Федоров, Н.В.Локай, Ю.В.Матвеев, И.В.Николаев, А.В.Гуськов. Возглавляли эти исследования доцент И.И.Мосин и доцент Ю.А.Посконин.

 

В 80-е годы и по настоящее время на кафедре активно ведутся теоретические и экспериментальные исследования по интенсифицированному теплообмену и энергосберегающим технологиям. Руководит этими работами профессор Ю.Ф.Гортышов. Многие исследования в области термодинамики и теории теплообмена, выполняемые на кафедре, входили в координационный план АН СССР по комплексной проблеме “Теплофизика” на 1975-1980 гг. и 1981-1985гг.

По этому направлению защищены кандидатские (В.Н.Гуреев, В.И.Иванов, И.А.Попов, Р.Д.Амирханов, К.Э.Гулицкий, М.К.Антипин, Б.Б.Костылев, В.В.Гетман, Н.Д.Ахметов, О.В.Сухоруков) и докторские диссертации (В.В.Олимпиев, А.Н.Николаев, Б.Е.Байгалиев).

В 1986г. коллектив преподавателей кафедры (Ю.Ф.Гортышов, В.И.Голдобеев, И.И.Калмыков, Н.Н.Ковальногов, В.А.Филин, В.К.Щукин) удостоен диплома Минвуза СССР за лучшую научную работу.

 

Часть исследований выполнялась коллективом кафедры по запросам предприятий г. Казани и Татарстана – Татэнерго, ТЭЦ-2, КАМАЗ, КМЗ “Союз”, НИИ “Турбокомпрессор”, НИИ “ВАКУУМ-МАШ” и др.

 

За время существования кафедры подготовлено и защищено одиннадцать докторских и 83 кандидатских диссертаций. Докторские диссертации защитили А.В.Болгарский (1942); В.К.Щукин (1967); Ю.П.Яковлев (1971, научный консультант академик В.Е.Алемасов); А.А.Халатов (1977), Ю.Ф.Гортышов (1986), Н.Н.Ковальногов (1989), С.М.Решетников (1990), С.Э.Тарасевич (1997) – научный консультант проф. В.К.Щукин, В.В.Олимпиев (1995), А.Н.Николаев (1999), Б.Е.Байгалиев (2002) – научный консультант проф. Ю.Ф.Гортышов, 19 кандидатских диссертаций подготовлены под руководством проф. А.В.Болгарского, 41 – под руководством проф. В.К.Щукина, 5 – под руководством доц. Г.А.Мухачева, одна – под руководством проф. Ю.П.Яковлева и 18 – под руководством проф. Ю.Ф.Гортышова.

Из бывших аспирантов 13 человек защитили докторские диссертации, а трое из них избраны в академии наук: проф. В.Е.Алемасов и проф. А.К.Ребров избраны в действительные члены РАН, а профессор А.А.Халатов – в члены-корреспонденты АН Украины.

 

Студенческая научно-исследовательская работа вне учебного плана выполняется в кафедральных кружках и секциях факультетского студенческого бюро (СКБ-2), работу которого кафедра курирует с 1965 года. Работой СКБ-2 руководили Г.Ш.Шагимарданов, В.Г.Летягин, к.т.н. Ю.В.Матвеев, к.т.н. И.В.Николаев, сегодня СКБ-2 возглавляет инженер А.А.Аскеров. По результатам этих работ студенты опубликовали более 80 научных статей, получили восемь медалей ВДНХ, десять медалей и 12 грамот Министерства высшего и среднего специального образования СССР, 74 диплома Министерства высшего и среднего специального образования РСФСР, 137 свидетельств участников ВДНХ.

В 60-е годы и в первой половине 70-х годов студенты в СКБ-2 проектировали и создавали мерительную аппаратуру для съема информации с вращающихся объектов, а также разрабатывали различные схемы малолитражных двигателей. Затем большая часть работ была направлена на создание тепловых труб, пригодных для использования в теплообменной аппаратуре и системах охлаждения.

Разработки сотрудников кафедры принимают участие в различных Всероссийских и международных выставках – Москва, Казань, Пловдив, Минск, Лион, Брюссель, Париж и др., удостаиваясь при этом дипломов и медалей.