Scientific schools and specialists of the department "Theoretical foundations of heat and cold engineering"

Abstract

The Department of Theoretical Fundamentals of Heat and Cooling Engineering was founded in 1946 by Anatoly Georgievich Tkachev, a graduate of our university, in those years a candidate of technical sciences, vice-rector of the institute for educational and scientific work.

Full Text

Кафедра «Теоретически основы тепло- и хладотехники была основана в 1946 выпускником нашего вуза
Анатолием Георгиевичем Ткачевым, в те годы кандидата технических наук, проректором института по учебно-научной работе.

Именно работы А.Г. Ткачева были заложены основы научной и образовательной деятельности кафедры. Докторскую диссертацию Koнвективный теплообмен процессах плавления и затвердевания гомогенной среды он защитил в 1956 г. И развитием стали работы кафедры в области тепломассового обмена при непосредственном контакте сред, нашедшие применение при охлаждении бетонной смеси в строительстве Красноярский Братской, Саяно-Шушенской гидроэлектростанции гидростанции в Китае.

Сейчас в университете учебный процесс осуществляют 32 кафедры на 6 факультетах: • холодильной техники; • техники пищевых производств; • пищевых технологий; • криогенной техники и кондиционирования; • экономики и менеджмента; • заочного обучения и экстерната. Кроме того, имеется факультет по работе с иностранными учащимися и факультет повышения квалификации инженерных работников.

В1971 г. вышла монограмма Н.А.Бучко и Г.НДаниловой «Расчет температур в бетонной кладке плотин» («Энергия»), обобщая результаты исследования в этой области. Прошением тематики стали докторская диссертация Н.А. Бучко «Исследование стационарного теплообменника при использовании в строительстве» 11977г.) и монография В.А.Турчиной «Производственное замораживание фунтов» (1978 г.).

С конца 50-х годов проводится изучение теплообмена при кипении и конденсата и хладагентов. Основателем этой научной колы стала Галина Николаса Данилова, исследования шторой обобщены в ее докторской диссертации «Теплообмен при кипении фреонов», защищенной в 1968 г.  Г. Н. Даниловой получения развитие в работах, посвященных физическим основам и методам еретического описания и интенсификации теплообмена, а также совершенствование теплообменных аппаратов.

Библиотечный фонд составляет более 900 тыс. томов и постоянно пополняется. Имеются хорошо оборудованные читальные залы на 350 человек: общий зал, научный зал с открытым доступом к книгам, три читальных зала в студенческих общежитиях.

Были исследованы механизм парообразования по длине каналов, канальная теплоотдача при режимных параметрах: получены обобщающие уравнения и методики теплоотдачи в кожухотрубных испарителях, внутри вертикальных и горизонтальных труб, щелевых Нилов, а также в змеевиках. Подложены методы интенсификации теплоотдачи в испарителях и конденсаторах холодильных машин.
Среди последователей школы: Л.В. Куприянова, В.А. Дюндин, В.М.Азарсков, О.П.Иванов, Ю Н. Ширяев, Б. В. Земсков, А. В. Боришанская, А. А. Малышев, А. И.Аникин, А. В. Тихонов, В. С. Бу дне вин, А . И. Расщепкин, В. В. Рохин, В. Ф. Шуршев, Н.А. Бучко, И. В.Двуреченский, В. В. Верховский и др.

В 1998 г. ученик Т.Н.Даниловой В. Г. Букин защитил докторскую диссертацию «Закономерности теплообмена при конденсации и кипении неазеотропных смесей холодильных агентов». Заканчивает докторскую диссертацию А. В. Тихонов. По результатам исследований издан ряд монографий:
• А .А. Гоголин, Г. И.Данилова, В. М.Азарсков, Н. М. Медникова. «Интенсификация теплообмена в испарителях холодильных машин» (1982 г.);
• Т.Н.Данилова, С.Н.Богданов, О.Г. Иванов, Н.М. Медникова. «Теплообменные аппараты холодильных установок» (1986 г.);
• В.А.Дюндин, Т.Н.Данилова, А. В. Тихонов. « Интенсивные теплообменные поверхности для кожухотрубных Испарителей холодильных машин» (1991 г.). А.Г. Ткачевым, Т.Н. Даниловой, И .А. Бучко написаны главы по вопросам теплообмена для энциклопедического справочника «Холодильная техника» (1960 г.), справочника «Холодильная техника» (1980, 1985 гг.), трех изданий «Холодильные машины и аппараты» (1939, 1955 и I960 гг.) и т.д.

Изучению теплообмена при конденсации посвящены работы Олега Петровича Иванова. В 1975 г. им была успешно защищена докторская диссертация «Исследование и интенсификация теплообмена в конденсаторах холодильных машин». Оригинальные исследования конденсации выполнили аспиранты кафедры И. Ф. Чопко, Ю. Н. Ширяев, В.О.Мамченко, В. И. Барило и др. По итогам работ изданы монографии В.А.Дюндин а, О. П. Иванова, В. О. Мамченко «Пластинчатые теплообменные аппараты холодильных машин» (1985 г.), «Конденсаторы и водоохлаждающие устройства» (1980 г.).

Проводившиеся на кафедре работы по исследованию процесса сублимационной сушки под вакуумом предопределили создание новой научной школы по изучению процессов тепло-и массообмена в процессах лиофилизации.

В 1966 г. основатель школы Эдуард Иосифович Гуиго защитил докторскую диссертацию «Исследование и разработка методов интенсификации сублимационной сушки пищевых продуктов». В дальнейшем на кафедре был выполнен комплекс работ но исследованию внутреннего массопереноса и внутреннего теплообмена при сублимационной сушке, процессов десублимации, технологических режимов сушки и т.д.

Значительный вклад в развитие школы внесли Н. Г.Алексеев, Л.С. Малков, ИД. Цветков, 3. М. Комладзе, И. В. Фомин, Г. И. Малюгин, Б. М. Менин, С.А. Сосунов, В. Б. Ржевская, И. Ю. Алексиков и др. Были опубликованы монографии Э. И. Гуиго «Сублимационная сушка пищевых продуктов» (1966 г.), «Сублимационная сушка в пищевой промышленности» (1972 г.) и «Барабанные морозильные аппараты» (1986 г., совместно с Л. С. Малковым и Н. В. Фоминым). Завершает работу над докторской диссертацией С. А. Сосунов.
Научная школа Владимира Николаевича Филаткина сформировалась на кафедре как результат многолетних исследований в области тепломассообмена, послуживших основой оптимизации контактных аппаратов, создания эффективных систем концентрирования жидких пищевых продуктов, опреснения воды, утилизации отходов промышленных производств. Докторская диссертация В.П. Филаткина «Исследования теплообмена при непосредственном контакте сред в аппаратах, применяемых в холодильной и других отраслях промышленности» (1971 г.) развивала предыдущие работы кафедры, в частности, по теплообмену при охлаждении бетонной массы плотин и наметила направления дальнейших исследований, послуживших основой диссертаций В. Т. Плотникова, И. И. Пилила, И. М. Мухтарова, А. Е.Семенова и др. Возникло новое направление - пароводяные тепловые насосы с контактными аппаратами для целей теплоснабжения и получения технологического пара. Монография В.Т.Плотникова и В.Н.Филаткина «Разделительные вымораживающие установки» (1987 г.) обобщила большой цикл работ этой школы. Исследования свойств холодильных агентов на кафедре, начаты е еще в 1948 г.
Г.Н.Даниловой, в дальнейшем привели к созданию двух новых научных школ, одну из которых возглавляет Александр Владимирович Клецкий, вторую - Олег Борисович Цветков.
Работы А.В. Клецкого (освящены исследованиям термодинамических свойств холодильных агентов. В 1970 г. вышла монография А.В.
Клецкого «Теплофизические свойства фреона-22», в 1978 г. монографии «Аммиак» и «Фреон-22» (в серии «Таблицы термодинамических свойств газов и жидкостей»), а в 1985 г. совместно с Н. С. Ершовой им опубликованы аттестованные таблицы «Аммиак жидкий и газообразны й.
Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 60...350 °C и давлениях 0.01...50 МПа».
В 1978 г. А.В.Клецкий защитил докторскую диссертацию «Исследование и описание взаимосогласованными уравнениями термодинамических свойств и вязкости холодильных агентов». Успешно защищены кандидатские диссертации по свойствам хладагентов Н.С.Ершовой, С. Т. Бутырской, Н. Г. Сагайдаков ой, Т. И. Рядушевой и др. В этом же направлении проводил работы Е. Г. Васьков.
Неравновесные свойства газов и жидкостей, прежде всего хладагентов, - тематика работ группы О.Б.Цветкова. Развивали направление И.А. Васильков, С.В.Железняков, Б. Г. Марковиче, К. А. Наумов и др. Цветков в 1983 г. защитил докторскую диссертант « Теплопроводность холодильных агентов и их смеси в широком диапазоне параметров состояния». Опубликованы его монографии (Теплопроводность холодильных агентов» (1984 г.)
Теплопроводность и, динамической вязкости, теплоемкость и коэффициенты самодиффузии хладагентов R 113, RU­RI 15 (1987 г.), RI2 (1988г R22 (1991 г.), R502 (опубликованы Методы расчета свойств рабочих холоди техники» (1988 г.). Значительный этап работ этого направления обобщит.™ докторская диссертация, защищаемая Ю.А.Лаптевым.
В рамках научных кафедры защищено почти кандидатских диссертаций опубликовано более тысяч статей, полсотни учебники задачников, монографии ( справочников и учебных пособий). В последние годы усилия кафедры были направлены на решение задач энерго ресурсосбережения. Значительный интерес представляют исследования теплообмена при фазовых переход на поверхностях со специальной микрогеометрией частности, с искусственными центрами парообразования). Применение подобии методов интенсификации теплообмена повышает эффективность системы но снижает ее массо-габаритные характеристики.
Одним из перспективы, направлений совершенствования сублимационных производств стало применение вторичных энергоресурсов. Низкотемпературные кондукторный тепло с использованием источников «бросовой» теплоты обеспечивает не только снижение энергозатрат, но и гарантирует высокое качество сублимированного роста.
С 1987 г. кафедра включать в реализацию программ, связанных с заменой озоноразрушающих агентов, и прежде всего :RI2. Совместно с РНЦ
Прикладная химия и холодильного оборудования (Санкт- Петербург) разработан отечественный смесевой хладагент, показавший высокую
энергетическую эффективность и надежность. Исследованы процессы теплообмена при применении другой смеси композиции, предложенной Астраханским государственным техническим университетом.
В феврале 2000 г. по инициативе кафедры прошел народный семинар, посвящённый аммиаку как тому из самых перспективных хладагентов XXI в., Феврале 2001 г. - Международная научно-техническая конференция «Диоксид водорода новые горизонты». Открываются новые перспективы реализации разработок кафедры по экологически («опасным пароводяным голевым насосам, расширяя круг работ по изучено свойств альтернатив- хладагентов - аммиака-водородов.
При кафедре на базе фирм, снимающихся монтажом ременного холодильного оборудования, создан Научно-технологический парк, оказывавший консультативно практическую помощь предприятиям.
На кафедре в настоящее успешно трудятся 25 сотрудников, 14 преподавателей. В нынешнем преподавательском составе кафедры практически все либо ее выпускники, либо закончили па кафедре аспирантуру и защитил и диссертации. Продолжая традиции, заложенные А. Г.Ткачевым, кафедра успешно сочетает жизненный и профессиональный опыт старшего поколения с энергией молодости: среди преподавателей как холодильщики с мировым именем - Т.П .Данилова и В.Н.Филаткин, так и совсем молодые кандидаты и аспиранты — В. В. Верховский, И. Ю. Алексиков, В. В. Митронов, Д. Ю. Ильин. Кафедра учит студентов по учебникам, задачникам, учебным пособиям, написанным ее преподавателями. Только за последние десять лет изданы:

• Теоретические основы хладотехники. Часть I. Термодинамика Э . И. Гуйго, Г.Н.Данилова, В.Н.Филаткин, О.Б.Цветков, О.П.Иванов, С .Н . Богданов, А.В.Клейкий, В.Т.Плотников; Под ред. Э.И.Гуйго. -М.: Колос, 1994.
• Теоретические основы хладотехники. Часть II. Тепломассообмен/Э .И .Гуйго, В.Н.Филаткин, Г.Н.Данилова, С .П.Богданов, О.Б.Цветков, Н.А.Бучко, В.Т.Плотников; 11од ред. Э.И.Гуйго. — М.: Колос, 1994.
• Сборник задач по процессам теплообмена в пищевой и холодильной промышленности Г . Н .Данилова, В .Н .Филаткин, М .Г.Щербов, П.А. Бучко. — М.: Колос. 4-е изд,, 1995.
• Сборник задач по технической термодинамике/ С.Н.Богданов, А.В.Клецкий, А .В .К уприянова. -СПб.: СПбГАХПТ, 1995.
• Теплофизические свойства и диаграммы альтернативных холодильных агентов/О. Б. Цветков, А.В.Клецкий, Ю .А. Лаптев. -СПб.: СПбГАХПТ, 1997.
• Холодильная техника.

Свойства веществ: Справочник /С .Н .Богданов , С .И .Бурцев, О .П .Иванов, А.В.Куприянова . — СПб .: СПбГА Х П Т. -4-е изд., 1999.
Кафедра располагает учебно-лабораторной базой, оснащена современной вычислительной техникой. Это результат деятельности нескольких поколений сотрудников, вложивших в ее создание огромный труд.
Среди них В. К. Бельский, С.Я. Фогель, В. Б .Данин, Н. Н. Держунин, Г. И. Малюгин, Р. В. Клюева, Ю .А.Лаптев, В.В.Митропов, В. Н.Федоров и многие другие.
Среди сотрудников кафедры есть заслуженные деятели науки и техники России, члены Международной академии холода, Международного и нети гута холода, Международного союза по фундаментальной и прикладной химии. Инженерной академии Санкт-Петербурга, четырех диссертационных советов.
Многие достижения кафедры были бы невозможны без тесного сотрудничества с ведущими вузовскими и производственными коллективами. В сентябре 2001 г. кафедре исполняется 55 лет.
Все эти годы продолжаются добрые отношения, начатые еще А.Г.Ткачевым и М.П.Вуколовичем, с коллективом кафедры ТОГ Московского энергетического института.
Кафедра активно сотрудничает с Одесской академией холода и Одесской академией пищевых технологий, с ВНИХИ, ВНИИхолодмашем, Московским государственным университетом прикладной биотехнологии, с МГТУ им. Н .Э.Баумана, Санкт-Петербургским университетом точной механики и оптики, с Санкт-Петербургским, Астраханским и Архангельским техническими университетами, с Институтом проблем энергетики НАИ Беларуси, Институтом теплофизики СО РАН, Могилевским технологическим институтом (Беларусь), ВНИИЦМВ, ВПИИМ, университетами Праги, Софии, Ганновера, Амстердама, Могилендским университетом (США). Кафедра основала и возглавляет секцию «Теоретические основы холодильной и криогенной техники» МАХ и Рабочую группу «Свойства хладагентов» Научного совета РАН по проблеме «Теплофизика и теплоэнергетика», ее представители входят в состав комиссий и Научного совета МИХ (Париж).
Результаты научной деятельности кафедры известны в России и за рубежом, докладывались на всесоюзных, всероссийских и международных совещаниях и конгрессах. В последние годы они были представлены на Российской научной конференции по теплообмену (Москва, 1998 г.), на Международных конференциях «Холодильная техника России» (Санкт-Петербург, 1992—1998 гг.), на заседаниях комиссий МИХ в Астрахани, Софии, на Годичных собраниях МАХ (Санкт- Петербург), на II, 12 и 13- м симпозиумах в Колорадо (США), на 12, 13 и 14-м Европейских симпозиумах по теплофизическим свойствам (Португалия, Италия, Франция), на заседаниях комиссий И ЮНАК (Баулдер , 1994 г., Амстердам , 1998 г.), на XIX и XX Международных конгрессах по холоду (Голландия, Австралия).
Сегодня кафедра продолжает активную творческую деятельность, в основе которой — учебный процесс, наука и издательская работа.
Только в 2000 г., готовясь к юбилею университета, кафедра подготовила к изданию монографию, два тома справочника, сборник научных трудов кафедры и учебные пособия. Впереди—третье тысячелетие. Все только начинается.