2.4.6.0 «Теоретическая и прикладная теплотехника»

Научная специальность 2.4.6 «Теоретическая и прикладная теплотехника» в области технических наук представляет собой систему подготовки научно-педагогических кадров высшей квалификации, способных проводить фундаментальные и прикладные исследования в сфере теоретических и методологических основ в области промышленной теплоэнергетики. Программа охватывает широкий спектр знаний и навыков, связанных с производством, распределением, преобразованием и управлением тепловой и электрической энергией.

Подготовка аспирантов осуществляется в соответствии с современными тенденциями развития теплоэнергетики и теплотехники, включая интегративный подход к теоретическим и экспериментальным исследованиям, математическому и компьютерному моделированию, а также к проектированию, созданию и эксплуатации энергетических устройств и систем.

Обучение осуществляется с применением современных образовательных технологий и научно-исследовательских методов, обеспечивая системную подготовку исследователей в области теплотехники.

Направление исследований в соответствии с паспортом специальности:

  1. Теплофизические свойства чистых веществ и их смесей, включая флюидонасыщенные горные породы, в широкой области параметров состояния; связи между строением веществ и их феноменологическими свойствами; методы расчета термодинамических и переносных свойств в различных агрегатных состояниях.
  2. Термодинамические процессы и циклы применительно к установкам производства, преобразования и потребления энергии.
  3. Процессы взаимодействия интенсивных потоков энергии с веществом; совместный перенос массы, импульса и энергии в бинарных и многокомпонентных смесях веществ, включая химически реагирующие смеси.
  4. Процессы переноса массы, импульса и энергии при свободной и вынужденной конвекции в широком диапазоне свойств теплоносителей и характеристик теплопередающих поверхностей, в одно- и многофазных системах и при фазовых превращениях. Радиационный теплообмен в прозрачных и поглощающих средах.
  5. Научные основы и методы интенсификации процессов тепло- и массообмена и тепловой защиты. Процессы тепло- и массообмена в оборудовании, предназначенном для производства, преобразования, передачи и потребления теплоты.
  6. Научные основы повышения эффективности использования энергетических ресурсов в теплотехническом оборудовании и использующих теплоту системах и установках.
  7. Оптимизация схем теплоэнергетических установок и систем для генерации и трансформации энергоносителей, в том числе, основанных на принципах их комбинированного производства. Совершенствование методов расчета тепловых сетей и систем теплопотребления с целью повышения их энергоэффективности.
  8. Новые конструкции теплопередающих и теплоиспользующих установок и оборудования, обладающих улучшенными эксплуатационными и техникоэкономическими характеристиками. Совершенствование методов расчета и оптимизация параметров использующих теплоту технологических процессов, оборудования и систем.
  9. Системы обеспечения теплового режима теплоэнергетических, промышленных и коммунальных объектов, теплопотребляющего и тепловыделяющего оборудования, методы их совершенствования. Математическое моделирование и оптимизация энерготехнологических систем промышленных предприятий и систем теплоснабжения зданий, районов и городов.
  10. Теоретические аспекты и методы интенсивного энергосбережения в тепловых технологических системах и процессах. Теоретические основы создания малоотходных и безотходных тепловых технологических установок, способствующих защите окружающей среды.

Ключевые особенности:

  • возможность проведения исследований под руководством высококвалифицированных и опытных специалистов в области теплоэнергетики и теплотехники;
  • возможность публикации промежуточных и конечных результатов исследований в отечественных и зарубежных научных журналах, в том числе журналах СПбПУ: «Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки» и «Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки»
  • возможность участия обучающихся во всероссийских и международных научно-практических конференциях, семинарах, форумах, в том числе «Международная конференция по теплотехнике», «Енисейская теплофизика», «Современные проблемы теплофизики и энергетики» и «Системные исследования в энергетике»;
  • возможность внедрения обучающимися разработок в области теплотехники, апробации программ для ЭВМ, регистрации патентов на полезную модель или изобретение, внедрения в учебный процесс методик обучения студентов, проводить учебные занятия по профильным дисциплинам, применять современные инновационные технологии в обучении.

Целью обучения является подготовка высококвалифицированных исследователей, к инновационной научно-исследовательской и педагогической деятельности, формирование у обучающихся личностных качеств, подготовка востребованных и конкурентоспособных на рынке труда преподавателей и исследователей для эффективного решения профессиональных задач в условиях формирования современного общества.

  • Методы научных исследований технической термодинамики, тепломассообмена
  • Научные основы и методы интенсификации процессов тепломассообмена
  • Оптимизация схем теплоэнергетических установок и систем для генерации и трансформации энергоносителей
  • Математическое моделирование и оптимизация энерготехнологических систем промышленных предприятий
  • Энергосбережение в тепловых технологических системах и процессах
  • Создание малоотходных и безотходных тепловых технологических установок
  • Технико-экономический анализ технических решений по разработке и совершенствованию теплоэнергетических установок
  • Технико-экономический анализ технических решений энерготехнологических систем промышленных предприятий
  • научный сотрудник в научно-исследовательских институтах
  • преподаватель профильных дисциплин в ВУЗах и ССУЗах
  • Инженер-проектировщик энергосистем и энергокомплексов
  • научный сотрудник в области теплоэнергетики
  • сотрудник аналитических отделов в государственных и частных структурах
  • Повышение энергетической эффективности инженерных систем с единым контуром тепловых машин;
  • Разработка рекомендаций по повышению эффективности теплогидравлических процессов в сепараторах-пароперегревателях турбин АЭС на основе изучения опыта эксплуатации;
  • Повышение эффективности работы ТЭЦ, оснащенных противодавленческими турбинами, путем совершенствования программ управления тепловой и электрической мощностью;
  • Повышение эффективности парогазовых установок при использовании воздушных конденсаторов;
  • Повышение качества прогнозирования вредных выбросов от котельных установок ТЭС;
  • Выбор опреснительной части многоцелевых атомных комплексов на примере стран Ближнего Востока и Северной Африки;
  • Повышение эффективности источников теплоснабжения на основе утилизации теплоты уходящих газов;
  • Численное моделирование течения и теплообмена при свободной и смешанной конвекции в быстровращающихся кольцевых полостях;
  • Научное описание особенностей горения в ограниченных закрученных противоточных течениях и возможность их применения к созданию эффективных устройств сжигания топлива.
  • Оптимизационные инструменты для перехода на отечественные парогазовые технологии (Приоритет 2030)
  • Комплексная оптимизация работы ТЭЦ в условиях достижения технологического суверенитета РФ и концепции Индустрии 4.0
  • Исследование конвективного теплообмена в однофазной среде
  • Изучение теплообмена при конденсации на поверхностях теплоэнергетических установок (грант РНФ)
  • Исследование и оптимизация тепловых схем ТЭС и АЭС, в том числе методами искусственного интеллекта;
  • Разработка перспективных технологий генерации, хранения и использования водорода в технологических схемах электростанций;
  • Создание интеллектуальных систем мониторинга, предиктивного анализа, самодиагностики и оптимизации жизненного цикла энергетического оборудования;
  • Повышение эффективности использования твёрдого топлива в тепловой энергетике;
  • Математическое моделирование гидравлических режимов систем теплоснабжения и водоснабжения;
  • Градиентная теплометрия и теплофизические измерения в энергетике;
  • Научно-образовательный центр «Теплофизика в энергетике»
  • Учебная лаборатория ВШАиТЭ
  • Базовая кафедра «Энергетическое машиностроение» при ЦКТИ им. И. И. Ползунова
Куракина Наталья Константиновна
Руководитель программы
Сероштанов Владимир Викторович
Менеджер программы
Контакты