МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория теплофизических проблем ядерной и термоядерной энергетики

О лаборатории

Наименование проекта
Теплофизическое обоснование разработок систем охлаждения ядерных энергетических установок нового поколения.

№ договора:

14.Z50.31.0042

Наименование организации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ"

Область научных исследований
Энергетика и рациональное природопользование

Цель проекта
Получение комплекса данных о характеристиках гидродинамики и теплообмена перспективных теплоносителей, теплофизических свойствах теплоносителей и конструкционных материалов для формирования научно-обоснованных рекомендаций по созданию эффективных и безопасных теплообменных систем термоядерных реакторов-токамаков и быстрых реакторов нового поколения.

Задачи: Создание лаборатории путем модернизации стендовой базы и системы автоматизации измерений. Проведение экспериментальных исследований и численного моделирования турбулентных течений и теплообмена жидкометаллических теплоносителей и расплавов солей применительно к условиям систем охлаждения термоядерных реакторов - токамаков и быстрых реакторов, детальное изучение опасных и аварийных режимов работы жидкометаллических теплообменных систем.
Экспериментальное исследование и численное моделирование гидродинамики и теплообмена потока в пористой среде.

Ожидаемые результаты: Новая лаборатория Теплофизических проблем ядерной и термоядерной энергетики. Методы и технологии проведения исследований коэффициентов теплоотдачи, трехмерных осредненных полей и пульсаций скорости и температуры в потоке жидкого металла. Математические модели МГД-турбулентности и верифицированные по опытным данным компьютерные коды численного моделирования процессов гидродинамики и теплообмена жидких металлов, расплавов солей и других теплоносителей в системах охлаждения реакторов-токамаков и других ядерных энергоустановок. Результаты исследований теплофизических свойств и процессов гидродинамики и теплообмена жидких металлов, солевых расплавов и других теплоносителей в условиях, приближенных к реальным в системах охлаждения первой стенки, бланкета и дивертора
токамака, в засыпке шаровых твэлов, в элементах тепловыделяющих сборок для валидации и верификации компьютерных кодов. Рекомендации по повышению надежности и безопасности работы систем охлаждения. Концепция и технические предложения по созданию модулей первой стенки из вольфрама и бериллия с развитой поверхностью и улучшенными характеристиками теплообмена. Возможность использования экспериментальной базы создаваемой Лаборатории и научных результатов в учебном процессе для подготовки студентов и аспирантов, повышения квалификации специалистов в интересах предприятий атомной отрасли. Ожидаемые патенты и ноу-хау по результатам выполнения проекта. Разработка установки и технологии плазменно-пучковой обработки поверхности материалов для создания модулей первой стенки из вольфрама и
бериллия с пористой наноструктурированной поверхностью. Развитие базы для обучения студентов - теплофизиков и повышения квалификации специалистов в области гидродинамики и теплообмена.

Ведущий учёный

b68b9d3d3772a31636f1e5e990eea06b35c6cb94 

ФИО: Фрик Петр Готлобович

 

Дата рождения 08.01.1952

Гражданство
Россия

Ученые степень и звание

Доктор физико-математических наук

Место работы

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт механики сплошных сред Уральского отделения Российской академии наук

Область научных интересов

Турбулентность, магнитная гидродинамика, МГД-динамо и космические магнитные поля, турбулентный конвективный теплообмен

Достижения и награды

Среди важнейших научных результатов П.Г. Фрика можно отметить построение и исследование каскадных моделей развитых турбулентных течений, исследование скейлинговых свойств турбулентности, разработку новых алгоритмов вейвлет-анализа и приоритетные работы применению вейвлетов к задачам астрофизической и геофизической гидродинаики, к моделированию развитой турбулентности. Петр Готлобович - лауреат премии I степени им. А.А. Поздеева Администрации Пермской области, 2002.

Общее число публикаций
Научные статьи – 243.
Монографии – 3.
Учебные пособия – 3.

 

1. Фрик П.Г. Турбулентность: подходы и модели. Изд. 2-е, испр. и доп. М.; Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2010. 332 с.
2. Batalov V., Sukhanovsky A., Frick P. Laboratory study of differential rotation in a convective rotating layer // Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics. 2010. Vol. 104, N.4. P. 349–368.
3. Frick P., Stepanov R., Sokoloff D., Beck R. Wavelet based Faraday Rotation Measure Synthesis // Mon. Not. R. Astron. Soc. Letters. 2010. Vol.401. L 24–L 28.
4. Степанов Р.А., Фрик П.Г., Шестаков А.В. О спектральных свойствах спиральной турбулентности // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2009. № 5. С. 33–44.
5. Мизева И., Степанов Р.А., Фрик П.Г. Влияние перекрестной спиральности на каскадные процессы в МГД - турбулентности // Докл. АН, 2009. Т. 424, №4. C.479–483.
6. Денисов С.А., Носков В.И., Степанов Р.А., Фрик П.Г. Измерения эффективной проводимости турбулентной проводящей жидкости // Письма в ЖЭТФ. 2008. Т.88, №3. С. 198–202.
7. Баталов В.Г., Сухановский А.Н., Фрик П.Г. Экспериментальное исследование спиральных валов в адвективном потоке, натекающем на горячую горизонтальную поверхность // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2007. №.4. C. 39–49.
8. Frick P., Sokoloff D., Stepanov R. Large-small scales interactions and quenching in alpha-dynamo // Phys.Rev. E. 2006. Vol. 74. 066310.
9. Stepanov R., Volk R., Noskov V., Denisov S., Frick P., Pinton J.-F.Induction, helicity and alpha effect in a toroidal screw flow of liquid gallium // Phys.Rev. E. 2006. Vol. 73. 046310.
10. Dobler W., Frick P., Stepanov R. The screw dynamo in a time-dependent pipe flow // Phys.Rev. E. 2003. Vol.67. 056309.

Back to top