Лаборатория 2.3. Магнитной газодинамики

Заведующий лабораторией

О лаборатории

Основные направления деятельности лаборатории — магнитная газодинамика и теплофизика.

В области магнитной газодинамики теоретические и экспериментальные исследования связаны с формированием и развитием Т-слоя при его взаимодействии с магнитным полем. Прикладные разработки были направлены:

• на исследование характеристик МГД-генераторов с Т-слоем на продуктах сгорания в составе энергохимического комплекса переработки Канско-Ачинских бурых углей;
• изучением возможности создания автономных источников электроэнергии на базе ядерных реакторов с МГД-генератором на инертном газе.

Были предложены и исследованы теплофизические модели высокоэнтальпийных МГД-генераторов с запиранием излучения в Т-слое. Разновидностью такого генератора является детонационный МГД-генератор. Результаты фундаментальных исследований развития и формирования Т-слоя позволили сформулировать концепцию МГД-управления потоком газа в тракте гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Схема такого двигателя была запатентована и в дальнейшем разрабатывалась в рамках интеграционного проекта СО РАН № 03.

Все разработки по МГД-генераторам и МГД-управлению потоком в тракте ГПВРД были выполнены в предположении непроницаемости Т-слоя как плазменного поршня. Это — принципиальный вопрос МГД-взаимодействия и до сих пор он не имеет однозначного решения. В настоящее время в лаборатории сформулирована задача экспериментального определения критерия непроницаемости плазменного поршня (Т-слоя), разработана математическая модель и подготовлена экспериментальная установка. Работа запланирована на 2003 г. Совместно с кафедрой вычислительной математики КрасГУ разрабатывается математическая модель двумерной структуры Т-слоя с учетом вязкости и излучения.

Научные разработки по нестационарному теплообмену в каналах МГД-генератора были использованы при решении задач теплообмена космических аппаратов. С 1990 г. в интересах НПО ПМ им. академика М. Ф. Решетнева лаборатория вела работы по исследованию тепловых режимов космических аппаратов негерметичного исполнения. Созданы пакеты программ и проведены экспериментальные исследования узлов и блоков КА на экспериментальном стенде лаборатории. В настоящее время совместно с Институтом прикладной математики и механики при Томском государственном университете (НИИ ПММ) ведется разработка многоуровневой системы Градиент 2 проектирования КА блочно модульного исполнения, куда разработки лаборатории по термостабилизации узлов и блоков и результаты их экспериментального исследования входят составной частью.

Разработка пакетов прикладных программ по расчету тепловых режимов бортовой аппаратуры КА позволила предложить методику контроля тепловых режимов блоков радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) до установки их на борт. В настоящее время совместно с НПО ПМ создается тепловакуумный стенд такого контроля.

Опыт работы с устройствами терморегулирования космических аппаратов позволил предложить и запатентовать конструкцию термоэлектрического холодильника, использующего тепловые трубы и тепловые аккумуляторы. Разработка такого холодильника для железнодорожных вагонов-ресторанов выполнена в рамках интеграционного проекта СО РАН № 44. В настоящее время такой холодильник создан и проходит испытания.

Была предложена технология строительства дорог и промплощадок на вечномерзлотных и болотистых грунтах с использованием тепловых труб. Были выполнены теплофизические расчеты в обоснование такой технологии. Совместно с НПО ПМ изготовлен натурный образец такой трубы и сейчас идут его испытания.

Экспериментальная база лаборатории включает в себя импульсную модель МГД-генератора с Т-слоем, на которой ведутся исследования по магнитной газодинамике и тепловакуумный стенд для проведения теплофизических исследований узлов и блоков космических аппаратов. Все установки оснащены автоматизированными измерительными комплексами на базе ПК.