Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Гимельшейн Сергей Феликсович США
Номер договора
14.Z50.31.0019
Период реализации проекта
2014-2016

По данным на 30.01.2020

19
Количество специалистов
89
научных публикаций
9
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Развитие новых поколений космической техники, таких как высокоэкономичные ракетоносители и возвращаемые аппараты, малые спутники, межпланетные космические корабли, невозможно без глубокой проработки ряда крупных научных проблем. Ученые лаборатории проводят исследования мирового уровня в областях науки, которые образуют основу современных и перспективных космических технологий. Одной из ключевых задач в этом направлении является улучшение понимания неравновесных течений, кардинальное повышение возможностей инженеров и ученых описывать и предсказывать их свойства.

Название проекта: Численное и экспериментальное исследование неравновесных течений с приложениями к космической технике

Приоритет СНТР: е


Цели и задачи

Направления исследований: Установление фундаментальных физических закономерностей и решение прикладных аэрокосмических задач в областях: аэротермодинамика перспективных космических аппаратов, традиционные и передовые технологии создания реактивной тяги, газовые и многофазные течения в микроустройствах и микросоплах, развитие неустойчивостей и ламинарно-турбулентный переход в гиперзвуковых течениях

Цель проекта: Получение новых фундаментальных знаний, способных существенно улучшить понимание неравновесных течений, кардинально повысить возможности ученых и инженеров описывать и предсказывать их свойства, заложить научные основы для развития новых поколений космической техники


Практическое значение исследования

Внедрение результатов исследования:

  • Получено несколько патентов, реализация которых позволила модернизировать гиперзвуковые высокоэнтальпийные аэродинамические трубы, на которых проведено несколько договорных работ в интересах оборонного комплекса страны. Проведены исследования нагрева поверхности летательного аппарата и даны характеристики распределенных и интегральных тепловых потоков на его поверхности.
  • Разработанные в Лаборатории методы численного и экспериментального исследования неравновесных процессов в гиперзвуковых течениях используются при проведении нескольких проектов Российского фонда фундаментальных исследований, Российского научного фонда и в государственных бюджетных работах Института теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича СО РАН.

Образование и переподготовка кадров:

  • Организованы стажировки 10 студентов, аспирантов и молодых ученых.

  • Проведена 1 научная школа по физическим явлениям в неравновесных течениях Workshop on Non-equilibrium Flow Phenomena in Honor of Mikhail Ivanov's 70th Birthday (2015 г.).

  • Защиты: 2 докторские диссертации, 5 кандидатских диссертаций.

  • Разработаны и внедрены в образовательный процесс 10 курсов лекций: 1) Динамика вязкого газа, турбулентность и струи (программа бакалавриата, 2014 г.); 2) Газовая динамика стационарных и нестационарных процессов (программа бакалавриата, 2014 г.); 3) Вычислительная аэрогидродинамика: классика и современность (программа бакалавриата, 2014 г.); 4) Численное моделирование течений вязкого теплопроводного газа с использованием программного пакета ANSYS Fluent (программа магистратуры, 2014 г.); 5) Исследование задач динамики разреженного газа с использованием вычислительной системы SMILE (программа магистратуры, 2015 г.); 6) Методы обработки экспериментальных данных (программа магистратуры, 2015 г.); 7) История механики жидкости и газа (программа магистратуры, 2015 г.); 8) Управление течениями жидкости и газа (программа магистратуры, 2015 г.); 9) Вычислительные методы газовой динамики (программа магистратуры, 2015 г.); 10) Критические проблемы создания перспективных летательных аппаратов (программа магистратуры, 2015 г.).

Сотрудничество:

  • Институт механики жидкости Университета Тохоку (Япония): проведена валидация физико-математических моделей, описывающих процессы в высокоэнтальпийном неравновесном потоке газа, сравнением с экспериментальными данными в наземных и летных условиях

  • Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского (Россия): совместное исследование критических узлов высокоэнтальпийной гиперзвуковой аэродинамической трубы, которые предполагается использовать при создании установок нового типа, совместное исследование по влиянию локализованного охлаждения поверхности гиперзвукового летательного аппарата на ламинарно-турбулентный переход

  • Московский физико-технический институт (Россия): проведена экспериментальная проверка теоретических исследований по устойчивости пограничного слоя при секционном изменении температуры поверхности гиперзвукового летательного аппарата, совместные исследования по развитию возмущений на гофрированной поверхности гиперзвукового летательного аппарата

  • Санкт-Петербургский государственный университет (Россия): проведение школы-семинара с участием ведущих мировых ученых в области неравновесных течений для аспирантов и молодых ученых Института теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича СО РАН и Санкт-Петербургского государственного университета
Скрыть Показать полностью
Wysong I., Gimelshein S.F., Bondar Ye.A.
Comparison of Direct Simulation Monte Carlo Chemistry and Vibrational Models Applied to Oxygen Shock Measurements. Physics of Fluids 26(4): 043101 (2014).
Shershnev A.A., Kudryavtsev A.N.
Kinetic Simulation of Near Field of Plume Exhausting from a Plane Micronozzle. Microfluidics and Nanofluidics 19(1): 105–115 (2015).
Kalyada V.V., Shmakov A.A., Khodakov M.D., Zarvin A.Ye.
Features of Formation of Gas Cluster Ion Beams. Vacuum 119: 256–263 (2015).
Timokhin M.Yu., Bondar Ye.A., Kokhanchik A.A.
Study of the Shock Wave Structure by Regularized Grad’s Set of Equations. Physics of Fluids 27(3): 037101 (2015).
Aniskin V.M., Mironov S.G., Maslov A.A., Thiryulnikov I.S.
Supersonic Axisymmetric Microjets: Structure and Laminar-Turbulent Transition // Microfluidics and Nanofluidics 19(3): 621–634 (2015).
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория комбинаторных и геометрических структур

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)»

Математика и механика

Долгопрудный

Пах Янош

США, Венгрия

2019-2021

Международная лаборатория динамических систем и приложений

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный Исследовательский Университет "Высшая Школа Экономики"

Математика и механика

Нижний Новгород

Тураев Дмитрий Владимирович

Израиль, Россия

2019-2021

Научно-исследовательская лаборатория проблем прочности, динамики и ресурса

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского»

Математика и механика

Нижний Новгород

Делль Изола Франческо

Италия

2018-2020