Кафедра А9 «Плазмогазодинамика и теплотехника»

13.03.01 - Теплоэнергетика и теплотехника (бакалавариат), срок освоения - 4 года
Профиль «Энергетика теплотехнологий»

Специальность «Теплоэнергетика и теплотехника» ориентирована на исследование, проектирование, конструирование, вычислительное моделирование в среде пакетов современных информационных технологий технических средств по производству теплоты, её применению, управлению её потоками и преобразованию иных видов энергии в теплоту.

Объектами профессиональной деятельности являются тепловые и атомные электрические станции, системы энергообеспечения промышленных и коммунальных предприятий, объекты малой энергетики, системы высокотемпературной и низкотемпературной теплотехнологии, паровые и водогрейные котлы различного назначения, реакторы и парогенераторы, паровые и газовые турбины, двигатели внутреннего и внешнего сгорания.

Виды профессиональной деятельности, к которым готовятся выпускники программы бакалавриата: проектно-конструкторская; организационно-управленческая; производственно-технологическая.

24.03.03 – Баллистика и гидроаэродинамика (бакалавариат), срок освоения - 4 года
Профиль «Гидроаэродинамика»

Специальность «Баллистика и гидроаэродинамика» ориентирована на использование современных технологий моделирования (экспериментальное исследование, математическое и вычислительное моделирование) практических задач гидроаэродинамики и теплообмена в объектах авиационной и ракетно-космической техники, а также объектах гражданского назначения.

В процессе обучения у студентов формируются необходимые знания, умения и навыки, позволяющие решать задачи в области профессиональной деятельности. Студенты осваивают совокупность средств, приемов, способов и методов, направленных на комплексное исследование процессов гидроаэродинамики и теплообмена.

Объектами профессиональной деятельности выпускника являются летательные аппараты различного назначения, а также корабли, гидроаппараты, транспортные средства и другие конструкции и системы, объекты, устройства и установки , в которых движутся жидкости и (или) газы или используется их энергия, характеристики механики движения и управления движением различных объектов, процессы проектирования и исследования объектов и систем.

Виды профессиональной деятельности, к которым готовятся выпускники программы бакалавриата: проектно-конструкторская, организационно-управленческая, производственно-технологическая, научно-исследовательская.

24.03.05 - Двигатели летательных аппаратов (бакалавариат), срок освоения - 4 года
Профиль «Авиационная и ракетно-космическая теплотехника»

Специальность «Двигатели летательных аппаратов» ориентирована на аэробаллистическое и проектирование объектов авиационной и ракетно-космической техники, вычислительное моделирование в среде пакетов современных информационных технологий аэрогазодинамических и тепломассообменных процессов.

Область профессиональной деятельности включает методы, средства и способы проектирования, конструирования и производства ракетных и авиационных реактивных двигателей, авиационных двигателей внутреннего сгорания, способных перемещать в атмосфере, гидросфере и в космосе различные летательные аппараты и перемещающиеся в пространстве объекты.

Объектами профессиональной деятельности выпускников являются авиационные, ракетные и электроракетные двигатели, авиационные двигатели внутреннего сгорания, методы их расчета, проектирования, изготовления, испытаний, исследований и сопряженные с конструкцией процессы тепломассообмена.

24.04.03 - Баллистика и гидроаэродинамика (магистратура), срок освоения - 2 года
Магистерская программа «Вычислительная аэрогидрогазодинамика и динамика полета»

Область профессиональной деятельности ориентирована на исследование, проектирование, конструирование, вычислительное моделирование в среде пакетов современных информационных технологий и прогнозирования баллистических, гидроаэродинамических и динамических свойств и характеристик летательный аппаратов.

Объектами профессиональной деятельности выпускников, освоивших программу, являются летательные аппараты различного назначения, а также корабли, гидроаппараты, транспортные средства и другие устройства, в которых используется энергия движущихся газов или жидкости.

Виды профессиональной деятельности: расчетно-проектная, научно-исследовательская, научно-педагогическая, производственно-технологическая, научно-инновационная деятельность, организационно-управленческая.

24.04.05 Двигатели летательных аппаратов, (магистратура), срок освоения - 2 года
Магистерская программа «Авиационная и ракетно-космическая теплотехника»

Область профессиональной деятельности включает методы, средства и способы проектирования, конструирования, исследования, отработки, производства, маркетинга и эксплуатации двигателей летательных аппаратов, включая их утилизацию, способных перемещать в атмосфере, гидросфере и в космосе различные летательные аппараты и перемещающиеся в пространстве объекты.

Объектами профессиональной деятельности являются авиационные, ракетные и электроракетные двигатели и двигательные установки, а также энергетические установки различных типов, методы их расчета, проектирования, изготовления, исследований, диагностики и отработки, сопряженные с конструкцией процессы тепломассообмена.

Виды профессиональной деятельности, к которым готовятся выпускники магистратуры: научно-исследовательская, проектно-конструкторская, производственно-технологическая, лабораторно-испытательная; организационно-управленческая.

Аспирантура по направлению – 01.06.01 Математика и механика (специальность 1.1.9 «Механика жидкости, газа и плазмы»)

Должности, на которые могут претендовать выпускники кафедры сразу после окончания обучения:

инженер;
инженер-конструктор;
младший научный сотрудник.

Выпускники кафедры трудоустраиваются в ведущие профильные предприятия страны в качестве инженеров-конструкторов, занимаются расчетами характеристик деталей, установок летательных аппаратов, авиационная и ракетно-космическая техники, выполняют 3D-моделирование с использованием современных специализированных компьютерных программ, внедряют инновационные разработки в практику, а также занимаются научно-исследовательской работой.

Научные направления

Научное направление в области струйных технологий

Е.И. Соколов, доктор физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник, профессор кафедры А9, член Европейского союза механиков (EUROMECH) с 1994г, член Американского института астронавтики и аэронавтики (Senior member AIAA) с 1995г., автор более 100 научных работ и 7 изобретений.

Сверхзвуковые струи были объектом пристального внимания и глубокого изучения на протяжении нескольких последних десятилетий XX века. Основное внимание уделялось струям, истекающим из сопел ракетных двигателей. К концу века сверхзвуковые струи стали объектом исследования уже как газодинамический феномен, не связанный с ракетными двигателями (РД). Все большее внимание стало уделяться исследованию «тонких» эффектов, существенно отличающих струи от равномерного сверхзвукового потока. Исследования такого рода проводились на кафедре в 2006 – 2008г. по проекту РФФИ 06-08-0144 под руководством д. ф.-м. н. Е.И. Соколова. Они были посвящены исследованию свойств течения нерасчетных сверхзвуковых струй, создаваемых в затопленном пространстве или спутанном сверхзвуковом потоке с помощью специальных сопловых устройств, предназначенных для формирования в потоке стационарных циркуляционных зон (ЦЗ).

Методом детального изучения свойств струйного течения с целью выявления механизма образования ЦЗ в исследовании был вычислительный эксперимент. Он проводился с помощью пакета VICON-3D, реализующего программу численного интегрирования осредненных по Рейнольдсу двумерных и трехмерных уравнений Навье-Стокса, замкнутых k-ω моделью турбулентной вязкости, решаемых методом установления по времени. Пакет прошел широкую апробацию в НПП «Лазерные системы» (Санкт - Петербург) на расчетах течений в химических лазерах.

Научное направление экспериментального и математического моделирования процессов в энергоустановках

Работы этого направления связаны с исследованиями газодинамических процессов в области специальной техники.

Руководителем этого направления является проф. Емельянов В.Н. Под его руководством защищено 16 кандидатских диссертаций, 3 его ученика стали докторами наук. На кафедре работают преподаватели, защитившие диссертации в рамках этого направления – доц., к.т.н. В.А. Анисимов, доц., к.т.н. И.В. Тетерина, доц., к.т.н. О.К. Овчинникова, доц., к.т.н. С.В. Денисихин, с.н.с., к.т.н. М.С. Яковчук, ряд аспирантов ведут исследования в рамках этого направления. НИР и ОКР в рамках этого направления в последние годы были выполнены с различными предприятиями страны (7 проектов за последние 5 лет).

Работы направления поддержаны (за последние 5 лет) 8 проектами РФФИ. По этому направлению за последние 10 лет опубликовано более 70 научных работ и выпущено в ведущих издательствах России более 13 научных монографий.

Разработаны принципиальные вопросы реализации вычислительного моделирования задач аэрогазодинамики и плазмогазодинамики, которые реализованы в отечественных, импортозамещающих пакетах вычислительного моделирования.

Научное направление в области фундаментальных исследований в области механики газовзвесей

Направление курируется профессором Циркуновым Ю.М. В течение последних 20 лет проф. Ю.М. Циркунов являлся инициатором, автором и руководителем 13 конкурсных проектов, получивших гранты от Российского Фонда Фундаментальных Исследований, Международного Научного Фонда и Правительства Российской Федерации, Конкурсного Центра фундаментального естествознания при Санкт-Петербургском университете, ИНТАС. Научной группой проф. Ю.М. Циркунова выполнен большой объем фундаментальных исследований в области механики газовзвесей.

По результатам выполненных исследований защищены 4 диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук (Н.В. Тарасова, А.Н. Волков, С.В. Панфилов, А.А. Веревкин) и одна на соискание ученой степени доктора физико-математических наук (Ю.М. Циркунов). Под руководством Ю.М.Циркунова в 2020 году А.В.Суровым была защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата наук по направлению "Вычислительное моделирование и комплексы программ"

Монографии последних лет:

К.Н. Волков, В.Н. Емельянов. Газовые течения с массоподводом в каналах и трактах энергоустановок. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2011. - 464 с. - ISBN 978-5-9221-1350-2
К.Н. Волков, В.Н. Емельянов. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 368 с. - ISBN 978-5-9221-0920-8
К.Н. Волков, Ю.Н. Дерюгин, В.Н. Емельянов, А.Г. Карпенко, А.С. Козелков, И.В. Тетерина. Методы ускорения газодинамических расчетов на неструктурированных сетках. / Под ред. проф. В.Н. Емельянова. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2013. - 536 с. - ISBN 978-5-9221-1542-1
К.Н. Волков, Ю.Н. Дерюгин, В.Н. Емельянов, А.С. Козелков, И.В. Тетерина. Разностные схемы в задачах газовой динамики на неструктурированных сетках. / Под ред. проф. В.Н. Емельянова, д.ф.-м.н. К.Н. Волкова. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. - 416 с. - ISBN 978-5-9221-1609-1
К.Н. Волков, В.Н. Емельянов, В.А. Зазимко. Турбулентные струи - статистические модели и моделирование крупных вихрей. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2013. - 360 с. - ISBN 978-5-9221-1526-1
К.Н. Волков, В.Н. Емельянов. Течения газа с частицами. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 600 с. - ISBN 978-5-9221-1000-6
К.Н. Волков, В.Н. Емельянов. Течения и теплообмен в каналах и вращающихся полостях.
К.Н. Волков, В.Н. Емельянов. Вычислительные технологии в задачах механики, жидкости и газа. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. - 468 с. - ISBN 978-5-9221-1438-7
К.Н. Волков, В.Н. Емельянов, И.В. Тетерина, М.С. Яковчук. Газовые течения в соплах энергоустановок. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2017. - 328 с. - ISBN 978-5-9221-1718-0
Визуализация данных физического и математического моделирования в газовой динамике. / Под ред. проф. В.Н. Емельянова, д.ф.-м.н. К.Н. Волкова. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2018. - 360 с. - ISBN 978-5-9221-1774-6
К.Н. Волков, В.Н. Емельянов, Цветков А.И. Акустические взаимодействия в газовых потоках. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2021. - 592 с. - ISBN 978-5-9221-1890-3

Предприятия-партнёры

Предприятия-партнёры, на которых возможно дальнейшее трудоустройство выпускников кафедры, а также прохождение практик:

АО «ОДК-Климов», г. СПб;
АО «Объединенная судостроительная корпорация»:
1. АО «ЦКБ МТ «Рубин», г. СПб;
2. АО «СПМБМ «Малахит», г. СПб;
Госкорпорация «Роскосмос»
1. АО «КБ «Арсенал», г. СПБ;
2. ПАО «РКК «Энергия», г. Королев
ОАО «МЗ «Арсенал», г. СПб
ФГУП «Крыловский государственный научный центр», г. СПб.
АО «Корпорация «Тактическое ракетное вооружение»:
1. АО «Концерн «Морское подводное оружие – Гидроприбор», г. СПб.
2. АО «НИИ Мортеплотехники»
ФТИ им. А.Ф. Иоффе

Работники кафедры

Брыков Никита Александрович Доцент Кандидат технических наук	Герлиман Елена Михайловна Старший преподаватель	Емельянов Владислав Николаевич Заведующий кафедрой Доктор технических наук	Ефремов Алексей Владимирович Ассистент

Иголкин Сергей Иванович Доцент	Лаптинская Мария Михайловна Ассистент	Мальков Виктор Михайлович Профессор Доктор технических наук	Овчинникова Ольга Константиновна Доцент Кандидат технических наук

Соколов Евгений Иванович Профессор Доктор физико-математических наук	Тетерина Ирина Владимировна Доцент Кандидат технических наук	Федосенко Надежда Борисовна Старший преподаватель	Циркунов Юрий Михайлович Профессор Доктор физико-математических наук

Чернышов Михаил Викторович Профессор Доктор технических наук	Шалимов Виталий Петрович Доцент Кандидат технических наук	Яковчук Михаил Сергеевич Доцент

Общая информация

Заведующий кафедрой
кандидат технических наук, доцент
Тетерина Ирина Владимировна

Контакты:

телефон: +7 (812) 495-77-08
E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Историческая справка

Кафедра была образована 10 мая 1988 году и входила в состав физико-механического факультета. Однако история кафедры началась значительно раньше, с создания в 1949 году в Ленинградском механическом институте кафедры №5 «Динамика полёта и аэродинамики». Создателем кафедры и её бессменным руководителем до конца своей жизни был выдающийся учёный, профессор Исаак Павлович Гинзбург (1910-1979).

В настоящее время на кафедре работают 5 профессоров - докторов наук и 8 доцентов - кандидатов наук. Сотрудниками кафедры подготовлены более 40 кандидатов и 5 докторов наук.

Сотрудниками кафедры постоянно принимают участие в национальных, международных и зарубежных конференциях, ими опубликовано несколько сотен научных статей, издано более пятнадцати монографий, имеются патенты на изобретения.

На кафедре сформированы и успешно развиваются следующие научные направления:

численное моделирование в газовой динамике (д.т.н. В.Н. Емельянов, д.ф.-м.н. Ю.М. Циркунов),
течения в каналах и полостях (д.т.н. В.Н. Емельянов),
двухфазные течения (д.т.н. В.Н. Емельянов, д.ф.-м.н. Ю.М. Циркунов),
динамика разреженных струй и аэродинамика (д.ф.-м.н. Е.И. Соколов).

На кафедре ведутся фундаментальные и прикладные исследования по заключенным НИР и грантам, в том числе РФФИ, выполняются хоздоговорные работы.

Кафедра сегодня

Специальности кафедры «Плазмогазодинамика и теплотехника» (А9) ориентированы на изучение процессов теплообмена, теплозащиты и аэрогидромеханики, подготовку специалистов в области фундаментальных проблем авиационно-ракетной техники и объектов гражданского назначения, способных решать задачи механики жидкости, газа и плазмы, а также управления полётом летательных аппаратов различного типа и назначения.

На кафедре проводится обучение самым современным технологиям в области гидрогазодинамики и теплотехники, современным лицензированным программным комплексам (CAD-CAM-CAE-цепочки).

На выпускающей кафедре работают молодые специалисты, кандидаты и доктора наук, обладающие высокой квалификацией в области применения современных вычислительных программных средств, информационных систем и пакетов программ в задачах анализа, проектирования и совершенствования энергоустановок, объектов авиационной и ракетно-космической техники, объектах гражданского назначения. Профессорско-преподавательский состав кафедры регулярно повышает свою квалификацию в области современных вычислительных технологий и педагогического дизайна образовательной среды, в области современных тенденций и направлений развития авиационной, ракетно-космической и других наукоемких отраслей промышленности, а также в области современных дистанционных образовательных технологий.

Кафедра А9 включает в себя четыре учебные лаборатории:

теплотехническая лаборатория предназначена для исследования и изучения классических задач теплообмена и термодинамических процессов. Лаборатория имеет современные стенды для проведения лабораторных и исследовательских работ (модернизирована в 2022 году).
газодинамическая лаборатория оснащена оптическими приборами, скоростными фотоаппаратами, осциллографами, акустической аппаратурой, воздушно-компрессорной станцией и другим современным оборудованием. Она предназначена для исследования струйных течений, процессов взаимодействия струй с преградами, теплообмена и т.п.
плазмодинамическая лаборатория предназначена для исследований сверхзвуковых струй, используемых в плазменных реактивных двигателях, в мощных лазерах, в плазменных технологиях и в двигателях ракет. Основными направлениями работы являются создание и тестирование новых материалов, детальное исследование фундаментальных свойств плазмы, разработка генераторов плазменных струй и средств плазменной диагностики, исследование физики фазовых переходов, аэротермоакустической обработки сплавов и сталей, генераторов и глушителей звука.
лаборатория вычислительного моделирования, предназначенная для вычислительного моделирования сложных газотермодинамических процессов (модернизирована в 2020 году).

Выпускники кафедры являются востребованными специалистами в области теплоэнергетики и теплотехники, гидроародинамики, механики жидкости, газа и плазмы. Они владеют современными инженерными программными средствами, 3D-моделированием, программированием. Выпускники кафедры имеют возможность трудоустройства на ведущих предприятиях страны на должности инженеров, инженеров-конструкторов и инженеров-расчетчиков с последующим карьерным ростом до ведущих инженеров и руководителей структурных подразделений.