Политехнический институт СФУ

О кафедре

Кафедра была создана в 1972 году, став выпускающей для специальности 100700 – «Промышленная теплоэнергетика». В 1997 г. по инициативе профессоров В.М. Журавлева и В.А. Кулагина была лицензирована специальность 100800 – «Энергетика теплотехнологий» и в 1999 г. открыта выпускающая кафедра физики теплотехнологии (ФТТ), что стало существенным фактором в развитии и расширении перечня энергетических специальностей. КГТУ стал единственным вузом в регионах Сибири и Дальнего Востока, готовящим специалистов по данной ресурсосберегающей специальности. Возглавил кафедру канд. техн. наук, профессор В. А. Кулагин. В 2003 г. по решению Ученого совета кафедры ПТЭ и ФТТ были объединены в одну выпускающую кафедру промышленной теплоэнергетики, а после присоединения к ней кафедры теоретических основ теплотехники переименована в кафедру теплотехники и гидрогазодинамики.

В состав кафедры ТТиГГД входит 18 человек профессорского преподавательского состава и 8 – учебно-вспомогательного персонала, из которых:

  • доктора наук, профессоры – 6 чел.;
  • кандидаты наук, доценты – 9 чел.;
  • старшие преподаватели – 3 чел.;
  • инженеры – 8 чел.

Заведующий кафедрой, профессор-наставник:

Кулагин Владимир Алексеевич - доктор технических наук, профессор, Почетный работник науки и техники РФ.
Адрес: г. Красноярск, ул. Киренского, д. 26а, ауд. Д3-24.
Тел.: +7 (391) 291-22-12.
e-mail: vkulagin@sfu-kras.ru.

Vladimir Kulagin chief editor of the series “Engineering and Technologies”, Head of the Department of Heat Technology and Fluid Dynamics of Polytechnic Institute of Siberian Federal University, Doctor of Engineering Sciences, Full Professor

Первым заведующим кафедрой был назначен канд. техн. наук, доцент кафедры ТОТ В. А. Антифеев. Начинали учебный процесс на кафедре: канд. техн. наук, доцент А. Л. Серохвостов, старшие преподаватели Г. П. Котельников, Ж. Ф. Флерова, ассистенты Л. В. Журавлева, Э. В. Григорьева, В. О. Постников.

Подготовка кадров высшей квалификации велась из выпускников факультета и сотрудников кафедры. В последующие годы кандидатские диссертации защитили: Г. П. Котельников, А. Я. Толкачев, О. А. Иванов, И. А. Иванов, А. Г. Коннов.

В конце 60-х и 70-е годы в лаборатории теплофизики кафедры промышленной теплоэнергетики (ПТЭ) под руководством доцента В. А. Антифеева были выполнены работы по исследованию влияния теплофизических факторов на качество технологий вулканизации резинотехнических изделий. Аналитические, численные и экспериментальные исследования позволили внедрить эффективные методы управления качеством формовых и литьевых изделий из эластомеров (В. Г. Шемелев, А. И. Балинов и др.).

Под руководством тогда доцента B. M. Журавлева получены основополагающие результаты в области математического моделирования и оптимизации тепловых состояний систем (А. А. Рябис, Г. П. Титов), предложены критерии оптимальности и в изопериметрической вариационной постановке, решена проблема оптимизации тепловых состояний химически реагирующих твердофазных объектов с формулировкой условий трансверсальности при ограничениях на производную направления; разработаны алгоритм и программное средство решения нестационарной обратной кинетической задачи для системы обыкновенных дифференциальных уравнений, предложен метод экспресс-анализа идентификации моделей кинетики химических процессов (В. В. Иванов, Д. А. Кашин). На основе средней оценки критерия Лобачевского предложен метод расчета температурных полей в объектах неканонической конфигурации и обобщены методы регулярного режима в теплофизическом эксперименте. Созданы алгоритмы и программные комплексы расчетного проектирования оптимальных режимов термообработки массивных объектов сложной конфигурации.

Значительны достижения ученых факультета по разработке и внедрению:

  • газификации КАУ (С. Р. Исламов, С. Г. Степанов), начатые на кафедре ПТЭ и приведшие к созданию промышленных газогенераторов. Кафедра продолжает исследования в направлении разработки методов расчета газификации угля в подземных скважинных газогенераторах (Е. П. Хаглеев, А. Г. Харюзонов и др.);
  • пылеугольных растопочных горелок, замены мазута углем при растопке котлов, сжигающих КАУ, использования резервных электрических мощностей для теплоаккумулирования (Н. А. Сеулин, В. М. Иванников, Ю. В. Видин);
  • нормативов вредных выбросов в окружающую среду от движущегося автотранспорта (В. М. Журавлев, В. А. Кулагин, А. И. Лобанов, Е. Б. Истягина, А. Ю. Радзюк и др.);
  • новых ресурсосберегающих технологий, разработанных на основе эффектов гидродинамической кавитации (В. А. Кулагин, Т. А. Кулагина, А. Ю. Радзюк, А. С. Криволуц-кий, М. П. Баранова, О. Г. Дубровская, О. П. Стебелева, С. В. Лебедев, В. В. Евстигнеев, Т. А. Пьяных, Е. С. Сапожникова, О. В. Ка-ю-тин, Д. С. Лихачев, Г. П. Крючков, А. Б. Ге-раськин и др.).

С 1974 по 1977 гг. кафедру возглавлял канд. техн. наук, доцент А. Л. Серохвостов. В эти годы активно велась работа по созданию новых и модернизации существующих лабораторий: КИП и автоматики, теплообменных процессов высокотемпературных установок и процессов.

С 1977 по 1995 гг. заведующим кафедрой стал канд. техн. наук, доцент В. М. Журавлев, который активно занимался учебным процессом, материальной базой кафедры, развитием научно-исследовательских работ. По его инициативе КГТУ получил лицензии на подготовку инженерных кадров и послевузовское образование по специальностям 330200 – «Инженерная защита окружающей среды»; 320700 – «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов». В 1995 г. была открыта кафедра инженерной экологии, которую он возглавил с первых дней.С 1995 по 2003 г. кафедрой ПТЭ руководил канд. техн. наук, доцент В. А. Жуйков.

В 1997 г. по инициативе профессоров В. М. Журавлева и В. А. Кулагина была лицензирована специальность 100800 – «Энергетика теплотехнологий» и в 1999 г. открыта выпускающая кафедра физики теплотехнологии (ФТТ), что стало существенным фактором в развитии и расширении перечня энергетических специальностей. КГТУ стал единственным вузом в регионах Сибири и Дальнего Востока, готовящим специалистов по данной ресурсосберегающей специальности. Возглавил кафедру канд. техн. наук, профессор В. А. Кулагин. Учебный процесс на новой кафедре вместе с ним начинали: канд. физ.-мат. наук, доцент Е. Б. Истягина, ассистент А. С. Криволуцкий, д-р техн. наук А. П. Скуратов, старший преподаватель А. П. Вильченко, инженеры А. Ю. Радзюк, А. Б. Гераськин и Н. В. Литвиненко.

Следует отметить, что коллектив кафедры, ее научно-исследовательский потенциал создавался не на пустом месте, а на лучших традициях факультета, гармонично продолжая развивать уже сложившиеся научные направления. Профессор В. А. Кулагин с первых дней существования кафедры привнес в ее фундамент достижения и открытия научной школы профессора В. М. Ивченко в областях нелинейной гидродинамики и тепломассообмена. Кафедра начала активную работу по созданию собственной научной школы на базе, прежде всего выпускников ТЭФ. С этой целью организована и действует очная и заочная аспирантура.

В 2003 г. по решению Ученого совета КГТУ кафедры ПТЭ и ФТТ были объединены в одну выпускающую кафедру промышленной теплоэнергетики. В составе кафедры имеется Проблемная лаборатория кавитационной технологии. К научным направлениям, развиваемым в эти годы на кафедре, относятся:

  • теоретические и экспериментальные исследования многофазных суперкавитационных течений; разработка приложений кавитационной технологии в различных отраслях производства (руководитель – д-р техн. наук, профессор В. А. Кулагин);
  • анализ эффективности использования всех видов энергоресурсов на этапах получения, транспортирования, хранения, потребления и утилизации с целью разработки новых ресурсосберегающих технологий в энергетике и теплотехнологии (руководители: д-р техн. наук А. П. Скуратов, канд. техн. наук, доцент Ю. И. Сторожев);
  • оптимизация тепловых и водопроводных сетей, систем кондиционирования жилых и промышленных зданий с целью повышения энергоэффективности их работы, снижения аварийности (руководители – д-р техн. наук, профессор Ю. Л. Липовка, д-р техн. наук, профессор А. И. Матюшенко);
  • технологии подземной газификации углей и создание дренируемых золоотвалов ТЭС с пленочными экранами (руководитель – канд. техн. наук, доцент Е. П. Хаглеев);
  • создание новых энергосберегающих теплотехнологий на базе оптимизации процес-сов тепломассообмена (руководитель – канд. техн. наук, доцент А. Г. Коннов).

Доцент кафедры А. Г. Коннов возглавлял в ту пору также Региональный аттестационный центр переподготовки специалистов в области энергосбережения. В области энергосбережения, САПР и автоматизации теплоэнергетических процессов работал канд. техн. наук доцент кафедры О. А. Иванов. Канд. техн. наук А. Ю. Радзюк руководил также Центром энергоэффективности КГТУ – затем Лабораторией энергоэффективности кафедры промышленной теплоэнергетики.

В 2010 году в результате реформ и преобразований структур теплоэнергетического факультета была создана кафедра теплотехники и гидрогазодинамики путем присоединения к кафедре промышленной теплоэнергетики кафедры теоретических основ теплотехники.

В 2012 году полностью обновлена современными установками учебно-лабораторная база для проведения процесса обучения по общепрофессиональным дисциплинам: Теоретические основы теплотехники (Тепломассообмен и термодинамика) и гидрогазодинамика, которые являются классическими и основополагающими для целого ряда специальностей и направлений подготовки выпускника университета по техническим наукам. Продолжается процесс оснащения приборами и экспериментальными установками для проведения научных исследований.

Согласно Перечню победителей в конкурсе научно-технических исследований, разра-боток, инновационных программ и проектов для обеспечения конкурентных преимуществ экономики Красноярского края в соответствии с приоритетными направлениями государст-венной поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности в Красноярском крае, утвержденными Постановлением Законодательного собрания Красноярского края от 7.07.2009 №8-3635П (Протокол № 22 от 26 июня 2012 г. Наблюда-тельного совета КГАУ «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности»), выполнен «Проект программы реконструкции и развития Высоконапорной гидравлической лаборатории при плотине Красноярской ГЭС и формирования научного кластера «Чистая энергия Дивногорска». Результаты этого проекта могут стать точкой роста для создания в Красноярске научного центра Гидродинамики больших скоростей мирового уровня и значения. Реализация этого проекта позволит по-лучить уникальную лабораторную базу для изучения многофазных потоков в гидро- и теплоэнергетике, машиностроении, стройиндустрии, гидротранспорте и многое другое, имеющее большое значение при подготовке магистров и специалистов высшей квалификации.

На кафедре создана и успешно развивается научная школа гидродинамики больших скоростей под руководством д-ра техн. наук, профессора В. А. Кулагина в области много-фазных течений, технологических применений эффектов гидродинамической кавитации в различных отраслях производства – обосновано новое научное направление Ка-витационной нанотехнология. В настоящее время активно проводятся исследования по созданию новых видов топлива для использования в теплоэнергетических и теплотехнологических установках. Использование кавитационных эффектов позволило получить принципиально новые эффекты при сжигании энергетических топлив в виде водомазутных эмульсий, водоугольных суспензий и эмульсий типа «вода + бензин», «вода + дизельное топливо» и др.

Научные исследования, проводимые в этом направлении, отличаются актуальностью и имеют важное практическое значение. Разработанные методы и средства технологической обработки многокомпонентных сред, в частности, кавитационная нанотехнология, позволя-ют существенно повысить качество и интенсивность производственных процессов в тепло-энергетике и других отраслях промышленности, ее применение приводит к экономии топлива, сырья и снижению вредных выбросов в атмосферу.

Теоретические модели суперкавитационных течений в технологических аппаратах позволили Кулагину В. А. и его ученикам разработать ряд инженерных методик расчета и проектирования оборудования. Разработанные конструкции кавитационных смесителей, защищенных авторскими свидетельствами на изобретение, освоены и выпускаются промышленными сериями. Постоянно ведутся поисковые работы по расширению области приложения кавитационной технологии, не так давно получены положительные результаты в цикле водоподготовки теплоэнергетических установок, кондиционированию и обез-зараживанию воды в системах водоснабжения и канализации, при растворении твердых и глинистых осадков, а также при обеззараживании сточных вод. Существенные артефакты обнаружены и в области получения новых наноматериалов, использование которых приводит к проявления новых нетривиальных физико-химических свойств и эффектов. Разработан новый метод утилизации отходов ядерно-энергетического цикла и снижения вредного воздействия на окружающую среду и многое другое. На кафедре действует Студенческое научно-техническое и конструкторское бюро, где будущие специалисты, или ученые могут попробовать свои силы в этих и других направлениях развития экономики страны.