Основные результаты научно-исследовательской деятельности ЭнМФ в 2007-09 годах и ожидаемые результаты в 2010 году. - презентация

1 Основные результаты научно-исследовательской деятельности ЭнМФ в годах и ожидаемые результаты в 2010 году

2 ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ГИДРОМАШИНОСТРОЕНИЕ РЕАКТОРО- И ПАРОГЕНЕРАТОРОСТРОЕНИЕ ТУРБИННЫЕ ДВИГАТЕЛИ И УСТАНОВКИ КОЛЕСНЫЕ И ГУСЕНИЧНЫЕ МАШИНЫ КОМПРЕССОРНАЯ, ВАКУУМНАЯ И ХОЛОДИЛЬНАЯ ТЕХНИКА АТОМНЫЕ И ТЕПЛОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ базовые кафедры при ЦКТИ и при Невском заводе научно-исследовательский отдел ЭнМФ центр модернизации энергетического оборудования лаборатория по исследованию двигателей Стирлинга

3 ЕЗН - ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН научно-исследовательских работ Энергомашиностроительного факультета в годах Тема НИР:: Совершенствование теории рабочих процессов трансформации энергии и разработка научных основ проектирования теплосиловых установок, энергетических и транспортных машин, их систем и комплексов. Характер НИР: фундаментальное научное исследование. Руководитель НИР: профессор А.И.Кириллов. Основание для проведения НИР: задание Минобрнауки на проведение научных исследований Направление научной деятельности : Физико-технические проблемы энергетики Приоритетное направление науки и техники, по которому проводится НИР: Физико-технические проблемы энергетики Сроки проведения: Ожидаемые результаты НИР: Научная концепция создания энергетических и транспортных машин и установок с высокими энергосберегающими и экологическими характеристиками. Математические модели машин. Программные комплексы установок.

4 Распределение средств ЕЗН по годам Выделенные средства в годах, тыс. руб Кафедра ДВС83,6100,763,840,1 ГМ50,2100,795,780,2 РиПГС94,8179,4175,5103,2 ТДУ210,7324,4295,1212,1 КГМ89,2146,5143,6103,2 КВиХТ230,8333,3226,5162,8 АиТЭУ133,8210,6183,4131,8 ТОТ80,3146,5167,5137,6 Общефак141,6271,0244,1175,4 СУММА ЭНМФ1115,01813,11595,21146,4

5 Финансирование по ЕЗН в годах

6 Кафедра план ДВС124,0055,0047,5051,00 ГМ142,50162,5087,5092,00 РиПГС103,50330,00301,50303,00 ТДУ265,00275,00357,50369,00 КГМ212,50296,50195,00205,00 КВиХТ50,0062,50117,50122,00 АиТЭУ325,00369,50182,50185,00 ТОТ41,0055,0040,0043,00 ПТЭ293,00665,00625,00600,00 ЭнМФ1556,502271,001954,001970,00

7

8

9

10 Суммарный объем выполненных работ

11 Основные заказчики и партнеры выполняемых работ РФФИ ОАО «Газпром» ООО «Газпром трагсгаз Санкт-Петербург» ОАО Светлана ОАО Силовые машины – ЛМЗ Уралэлектротяжмаш-Уралгидромаш UNIVER.TURBOMACH.EQ.(UTE) Польша Siemens AG power generation Germany ГП Концерн Росэнергоатом Росэнергоатом ф-л «ЛАЭС» FMC Technologies Норвегия Юго-Западная ТЭЦ Киришская ГРЭС Гипроспецгаз ОАО Институт Высоких температур РАН

12 Основные полученные результаты Исследования по применению двигателей Стирлинга на подводных аппаратах. (совместно с Военно-морской академией им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова) Разработана математическая модель нагревателя двигателя Стирлинга с тепловым накопителем и тепловыми трубами. (совместно с Санкт-Петербургским государственным университетом сервиса и экономики) для применения на энергетических объектах. Анализ причин аварии на Саяно-Шушенской ГЭС. Выполнено обоснование (теплофизическое, гидравлическое, нейтронно-физическое) предложений по расширению эксплуатационных возможностей реакторной установки с ВВЭР за счет использования естественной циркуляции теплоносителя в I контуре. Разработана концепция создания нового класса автономных локальных источников электрической и тепловой энергии на базе применения малорасходных высокоперепадных турбин конструкции ЛПИ-СПбГПУ. Разработана концепция и опытный образец легкого лестничного подъемника для людей с ограниченной подвижностью, для передвижения по лестницам городских домов необорудованных пандусами и стационарными подъемниками. Образец одобрен правительством СПб, принявшим решение о выделении средств для его сертификации. Доработана и внедрена методика расчёта трёхмерного течения вязкого сжимаемого газа в рабочем колесе центробежного компрессора. Разработана и внедрена схема использования твёрдых топлив и биомасс с применением газогенераторных технологий для получения низкокалорийного газа для работы газового дизеля или для последующего сжигания в топке обычного котла. Работы выполнялись по заказам Миннауки РФ и других организаций.

13 Полученное оборудование в рамках национальных проектов Кафедра реакторо и парогенераторостроения. В 2008 году приобретен газоанализатор в рамках научного проекта по АВЦП Развитие научного потенциала высшей школы (2006 – 2008 г.г.). Стоимость 450 тыс. руб. Используется в учебном процессе и при проведении научных исследований Кафедра Промышленная теплоэнергетика получен учебно-тренировочный комплекс для персонала, эксплуатирующего теплосиловое оборудование. Комплекс используется в учебном процессе и для проведения научных исследований совместно с Холдингом "Теплоком". Стоимость 700 тыс. руб. Линия технической диагностики легковых автомобилей (получена от фирмы BOSH) используется в учебных целях совместно кафедрами Колесные и гусеничные машины и Двигатели внутреннего сгорания. Стоимость 1,65 млн. руб. Кафедра ДВС использует двигательную часть линии. Кафедра Колесные и гусеничные машины – использует трансмиссионную часть линии. Кафедра турбинных двигателей и установок – в 2009 году приобретены стенды для комплексного исследования турбин, предназначенные для проведения газодинамических и тепловых испытаний с полными циклами сбора и обработки информации. Используется в учебном процессе. Стоимость 10,6 млн. руб. В годах стенды дооснащаются измерительными системами, приобретаемыми в рамках НИУ

14 Интеллектуальная деятельность – защиты, публикации, патенты Диссертации Монографии Патенты Учебные Статьи Тезисы Всего докторскиекандидатские пособия публикаций Шт п/л , ,95 СУММА

15 Защиты диссертаций в годах ВсегоСредн. ДКДКДКДКДКДКДКДКДКДКДКДК ДВС ,100,70 ГМ ,100,30 РиПГС ,001,70 ТДУ ,201,10 КГМ 1 100,100,00 КВиХТ ,301,20 АиТЭУ ,000,30 ТОТ ,200,60 ПТЭ ,300,70 Итого по ЭнМФ ,707,40

16 Состояние аспирантуры в гг. Категория Бюджет очные Контракт очные ВСЕГО очные Бюджет заочные4458 Контракт заочные ВСЕГО очные Всего аспирантов Соискатели5579

17 Прием в аспирантуру

18 Заявки на участие ЭнМФ в программе развития СПбГПУ как национального исследовательского университета В 2010 году были подготовлены и поданы заявки по следующим приоритетным направлениям развития ПНР-1. Мультидисциплинарные исследования и надотраслевые наукоемкие компьютерные технологии – кафедра «Теоретические основы теплотехники». ПНР-3. Энергетика, энергосберегающие и экологические технологии – кафедры «Гидромашиностроение», «Турбинные двигатели и установки» и «Компрессорная, вакуумная и холодильная техника». ПНР-4. Информационные и телекоммуникационные техно-логии, интеллектуальные системы - кафедры «Теоретические основы теплотехники» и «Компрессорная, вакуумная и холодильная техника».

19 Всего было подано 5 заявок Автоматизированный экспериментальный комплекс для испытаний центробежных насосов Вычислительная лаборатория газовой динамики центробежных и осевых компрессоров Создание инновационной информационно- измерительной системы на основе лазерно-оптического метода PIV для экспериментальных исследований газодинамики потоков в проточных частях турбомашин Приобретение нового компрессорного оборудования и инновация по системе управления и обеспечения надежности воздуходувной станции лаборатории турбиностроения им. И.И. Кириллова. Развитие научно-исследовательской лаборатории гидродинамики и теплообмена

20 Метод PIV

21 Двигатель Стирлинга - двигатель с внешним подводом теплоты, в котором теплота от сгорания топлива во внешней камере (вне объема рабочих цилиндров) передается рабочему телу двигателя через теплообменную поверхность. Термодинамический КПД цикла Стирлинга равен термодинамическому КПД цикла Карно, это дает возможность, создать двигатель с КПД, наивысшем по сравнению с другими существующими двигателями. ДВИГАТЕЛЬ ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ

22 Источником энергии для двигателей Стирлинга могут быть: Жидкое и газообразное топливо Твердое топливоТепловая энергия отработанных сред Нефтепродукты Природный газ Бутан-пропан, Угольный метан, Попутный газ, Биогаз, Продукты газификации сланцев, торфа, лигнитов, угля Уголь и угольная пыль Древесные отходы Пиллеты, щепа Торф Бытовые отходы Сланцы, лигниты Отходы сельского хозяйства Дымовые газы котельных Выхлопные газы ГТУ Выхлопные газы дизелей ТОПЛИВО Сжигание топлива вне рабочих цилиндров – неоспоримое преимущество двигателя Стирлинга перед любым другим поршневым двигателем. Во внешней камере сгорания или топочном объеме сравнительно легко можно сжигать любой сорт топлива любого агрегатного состояния.

23 Турбина конструкции ЛПИ-СПбГПУ для турбодетандерного генератора 1 - расширительная турбина, 2- высокооборотный электрогенератор, 3- блок управления, 4- входной блок подготовки технологического газа, 5- подогреватель газа.

24 Испытания МДГ-20 на стенде

25 ГРС «Сертолово» Северного ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург»

26 Турбина конструкции ЛПИ-СПбГПУ - На II Международном форуме «ENERGY FRESH 2010» (Москва, ЦВК Экспоцентр, сентября 2010 г.) - был получен диплом На IV Цивилизационном форуме в рамках Всемирной универсальной выставки Экспо в Шанхае, октябрь 2010 г., где была получена золотая медаль за работу по двигателю Стирлинга и серебряная медаль за турбогенератор на основе турбины конструкции ЛПИ-СПбГПУ. В настоящий момент готовятся материалы для участия в 6 Международной ярмарке изобретений SIIF-2010, которая состоится в Сеуле (Южная Корея) 2– 5 декабря 2010 г. Участие в выставках, форумах

27 БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ