НИЛ ПГД (НИЛ МАТПС) - это

Мультидисплинарная, межрегиональная лаборатория моделирования аэрогидромеханических и теплофизических процессов и систем, которая нацелена на разработку и верификацию на физических экспериментах перспективных вычислительных технологий на основе применения разномасштабных гибридных сеток, сеточно-бессеточных методов, зональных подходов интерпретации турбулентности в неоднородных, многофазных средах, на проведение численно-экспериментальных исследований по фундаментальным и прикладным проблемам:

  1. Интенсификации вихревого течения и теплообмена упорядоченными косыми канавками в целях эффективного охлаждения энергетических и двигательных установок, воздушных конденсаторов и устройств микроэлектроники, энергоэффективности и энергосбережения в теплообменниках, экономайзерах.

  2. Управления обтеканием толстых тел с помощью встроенных в их контур вихревых ячеек применительно к разработке новейших типов гибридных аэростатических летательных аппаратов (решение одной из актуальных задач освоения Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера).

  3. Решения сопряженных задач аэрогидромеханики и газовой динамики применительно к гидротурбинам, газотурбинным установкам.

Генезис лаборатории в СПбМГТУ

В 2014 году согласно 220-го постановления Правительства РФ в ФГБОУ ВО "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" ведущим ученым Исаевым С.А. (четвертая «волна» МЕГА-грантников) по научному направлению «Механика и машиностроение» создана многопрофильная, комплексная лаборатория моделирования физико-технических процессов при решении сопряженных задач аэромеханики, теплофизики, акустики и вибростойкости, вентиляции и микроклимата, экологии и мониторинга эксплуатации грузовых автомобилей и их агрегатов (лаборатория МФТП). В целях 220-постановления входили:

  1. Привлечение ученых с мировым именем, в том числе и наших соотечественников, проживающих за рубежом, в российские вузы, научные учреждения и государственные научные центры;
  2. Создание научных лабораторий, способных конкурировать с ведущими лабораториями мира; получение научных результатов мирового уровня;
  3. Создание условий для улучшения качественного состава научных и научно- педагогических кадров, эффективной системы мотивации научного труда;
  4. Стимулирование притока молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий;
  5. Создание устойчивых связей российских вузов, научных учреждений государственных академий наук и государственных научных центров Российской Федерации с ведущими мировыми научными школами;
  6. Трансфер в экономику перспективных разработок, полученных в рамках проведенных научных исследований.

Тематика лаборатории МФТП подбиралась по КАМАЗ, одного из лидеров машиностроения Татарстана и РФ, с которым у КНИТУ-КАИ были установлены партнерские отношения (два цикла работ по 218 постановлению РФ). Создание лаборатории фундаментальных научных исследований расширило и углубило выполняемые прикладные проекты. Особо следует отметить, что лаборатория была организована как межрегиональная, с включением в нее научных групп Москвы (Институт механики МГУ, МК ЦАГИ), Санкт-Петербурга (СПбГУГА), Казани (КФ(П)У), Новосибирска (ИТ СО РАН), Красноярска (СФУ), Тулы и Тольятти. Именно привлечение высококвалифицированных расчетчиков и экспериментаторов обеспечило мировой уровень научных разработок и быстрый прогресс участников проекта.

В 2018 году лаборатория МФТП по существующему регламенту должна была работать без госбюджетного финансирования. В результате ее межрегиональный статус был утрачен, т.к. не работающие в КНИТУ-КАИ научные коллективы были расформированы. Подверглась сокращению также часть сотрудников из КНИТУ-КАИ. Возникла идея создать в СПбМГТУ центр фундаментальных научных исследований на основе объединения научных коллективов университета и многопрофильной лаборатории МФТП. Кардинальное расширение фундаментальной проблематики, подключение ученых мирового уровня, сочетания межрегионального коллектива расчетчиков и экспериментаторов должно дать импульс к становлению СПбМГТУ как мирового научного центра фундаментальной и прикладной науки, создания перспективных расчетных методов и пакетных технологий, решения прорывных задач в аэрогидромеханике и теплофизике.

Основные используемые инструменты

NUMECA

OpenFOAM

ANSYS CFX

В качестве расчетных инструментов для численного моделирования отрывных течений и вихревого теплообмена применяются коммерческие зарубежные и отечественные пакеты (ANSYS CFX и Fluent, StarCCM+, NUMECA, FlowVision, LOGOS), а также пакеты открытого доступа (VP2/3, Sigma-Flow, OpenFOAM).

SALOME – открытая интегрируемая платформа пре- и постпроцессинга для численного моделирования.

ParaView – открытый графический кросс-платформенный пакет для интерактивной визуализации в исследовательских целях. Пакеты VP2/3, Sigma-Flow разработаны и продолжают развиваться сотрудниками лаборатории.

Сотрудники

30 сотрудников, 15 из которых - младше 39 лет

В Санкт-Петербурге

10 сотрудников НИЛ МАТПС находтятся в Санкт-Петербурге.

В России и за рубежом

Сотрудники НИЛ МАТПС находятся также в Москве, Казани, Новосибирске и Красноярске. Помимо этого, двое сотрудников - доктора технических наук находятся вне России.

Публикации и монографии

Список избранных публикаций и монографий сотрудников НИЛ МАТПС доступен в разделе Публикации.

  • 2018:
  • Фортова. Физика ударных волн, горения, детонации, взрыва и неравновесных процессов. Часть 2 Минск: ИТМО НАН Беларуси, 2018
  • Рудской А.И., Волков К.Н., Кондратьев С.Ю., Соколов Ю.А. Физические процессы и технологии получения металлических порошков из расплава. Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического университета, 2018 610 с
  • Волков К.Н., Запрягаев В.И., Емельянов В.Н.,Губанов Д.А., Кавун И.Н., Киселев Н.П., Тетерина И.В., Яковчук М.С. Визуализация данных физического и математического моделирования в газовой динамике. М.: Физматлит, 2018 360 с
  • Flight Physics - Models, Techniques and Technologies. Edited by K. Volkov. Croata, InTech Open, 2018 240 p. ISBN 978-953-51-3807-5