Лаборатория «Энергонапряженных тепловых процессов»

Конкурс проектов совместных лабораторий НГУ – ННЦ СО РАН
Лаборатория
«Энергонапряженных тепловых процессов»
Соискатель на должность заведующего совместной лабораторией:
д.ф.-м.н., профессор О.А. Кабов
Физический факультет НГУ
Создается на базе:
Лаборатории процессов переноса (1.1)
Лаборатории теоретической теплофизики (6.2)
Лаборатории интенсификации теплообмена (6.6)
Лаборатории физических основ энергетических технологий (7.4)
Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН
Контактное лицо:
к.ф.-м.н. Игорь Владимирович Марчук
раб.тел.: 316-51-37
Электронная почта: [email protected]
Резюме
Тема исследований лаборатории находится на стыке нескольких научных дисциплин:
термодинамики, механики, физики, коллоидной химии и прикладной математики. Глобальной
целью исследований является научное обоснование методов повышения энергоэффективности
технологий, в том числе интенсификации теплообмена (коэффициент теплоотдачи до 100
кВт/м2К и более) и отвод высоких и сверхвысоких тепловых потоков (до 1000 Вт/см2 и более).
Объединяющим стержнем является изучение явлений, происходящих в многофазных
энергонапряженных теплообменных системах, имеющих масштаб мили-, микро- и нанометров.
Предполагается выполнять широкий спектр экспериментальных, теоретических и численных
исследований, в том числе: процессов с фазовыми переходами (испарение, кипение и
конденсация), процессов в стесненных условиях (микро- системы и микро- каналы), процессов
теплообмена на поверхностях с микро- и нано-покрытиями, устойчивости двухфазных потоков
с тонкими и сверхтонкими пленками жидкости, процессов в области контактной линии на
границе жидкости, газа и твердой стенки, процессов переноса на структурированных
поверхностях.
Результаты исследований необходимы для создания новых эффективных теплообменных
систем, в том числе для охлаждения электроники, которые работают при различных уровнях
гравитации (транспорт, авиация, космическое базирование), а также энергоэффективных
технологий производства энергии.
Задачи лаборатории имеют прямое отношение к критическим технологиям создания
энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии, а также
создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения.
Резюме соискателя на должность заведующего совместной лабораторией
д.ф.-м.н., профессора КАБОВА Олега Александровича
Кабов О.А. начал научную карьеру в Институте теплофизики СО АН СССР в 1978 г. в
лаборатории академика С.С. Кутателадзе. В 1988 году по поручению академика В.Е.
Накорякова им была создана лаборатория интенсификации процессов теплообмена,
заведующим которой он остается с момента ее основания до настоящего времени. Кабов О.А.
защитил диссертацию доктора физико-математических наук в 1999 году. В 2007 г. ему
присвоено ученое звание профессора по специальности теплофизика и теоретическая
теплотехника. Кабов О.А. является специалистом в области энергонапряженных тепловых
процессов (испарение, кипение, конденсация), многофазных и пленочных течений,
космической энергетики и области двухфазных микро- и нано- систем, автор и соавтор 340
научных работ, из них 7 патентов и 120 статей в жестко рецензируемых журналах. За последние
пять лет им опубликована 51 статья в жестко рецензируемых российских и международных
научных журналах и представлено 18 ключевых лекций на различных научных конференциях.
Индекс Хирша соискателя составляет 20 по данным Google Scholar Citations.
Кабовым О.А. обнаружено и исследовано новое явление в физике жидкостей –
формирование самоорганизующихся струйных течений в движущейся пленке жидкости при ее
локальном или однородном нагреве со стороны подложки. Показано, что имеет место
несколько физических механизмов неустойчивости, и что явление существует при изменении
числа Рейнольдса пленки на четыре порядка в различных условиях: интенсивное испарение,
микрогравитация, движение пленки под действием потока газа. Открытие регулярных структур
получило международное признание и нашло продолжение в исследованиях отечественных и
зарубежных ученых. Его исследования также включают динамику ручейков в микро- и миниканалах, растекание капель по подложкам, двухфазный поток в узких зазорах, испарительную
конвекцию в слое жидкости, обдуваемой потоком газа, и трехфазную линию контакта газжидкость-твердое тело. Часть его научных достижений связана с разработкой
высокоэффективных испарительных систем охлаждения микроэлектронного оборудования для
наземного и космического применения.
О.А. Кабов в разные годы являлся руководителем и основным исполнителем проектов,
финансируемых РФФИ, СО РАН (интеграционные проекты), Минобрнауки России,
Европейским космическим агентством, Европейской комиссией (FP-6, FP-7), Belgian Science
Policy Office (Бельгия), CRDF, INTAS, NASA. С 1997 вовлечен в тесное сотрудничество с
Европейским космическим агентством. Эксперименты под руководством О.А. Кабова по
физике жидкостей в условиях микро - и гипер- гравитации выполнялись в рамках 11 кампаний
параболических полетов в течение 2002-2011 гг. - совершено более 1000 парабол. С 2000 по
2012 г. был приглашен руководителем научной группы «Двухфазные системы» в Научном
центре по микрогравитации Свободного университета Брюсселя. С 2005 г. по 2013 был
содиректором Международного института по теплообмену на базе ИТ СО РАН и Свободного
университета Брюсселя. В настоящее время является координатором российской части
исследований при подготовке пяти совместных экспериментов по физике жидкостей
Российского космического агентства и Европейского космического агентства на
Международной космической станции.
Кабов О.А. ведет активную работу по подготовке научных кадров. Под его научным
руководством защищено семь кандидатских диссертаций. В настоящее время он руководит
работой двух аспирантов и двух студентов НГУ. О.А. Кабов был приглашен в состав пяти
международных экспертных советов по защите кандидатских и одной докторской диссертаций
(Бельгия, Швейцария, Франция). О.А. Кабов ведет активную научно-организационную работу.
С 2006 г. – главный организатор и сопредседатель ежегодной международной конференции
«Two-Phase Systems for Ground and Space Applications». С 2007 года - член Национального
комитета РАН по тепломассообмену и член редакционной коллегии международного журнала
«Microgravity Science and Technology», с 2009 г. – приглашенный профессор в Center of Smart
Interfaces of Technische Universität Darmstadt, Германия, с 2013г. - главный редактор
международного журнала «Interfacial Phenomena and Heat Transfer».
5
Приложение 1. Список целевых индикаторов проекта
№
п/п
План, ед.
Наименование показателя
2014
год
2015*
год
2016*
год
17
23
25
20
33
39
Число статей по Проекту в рецензируемых научных
изданиях, индексируемых в базе данных Scopus или
Web of Science.
Сумма импакт-факторов журналов, в которых
2
опубликованы статьи по Проекту.
* Не может быть меньше, чем в предыдущем году.
1.
Приложение 2. Список 20 наиболее рейтинговых публикаций коллектива за 2009-2013 годы по
базе данных Scopus
№
Ссылка
ИФ
1
Effect of mutual location and the shape of heaters on the stability
of thin films flowing over locally heated surfaces
Liu, R., Kabov, O.A.
2013
International Journal of Heat and Mass Transfer 65 , pp. 23-32
2,315
Число
цитирований
1
2
A maximum entropy reconstruction technique for tomographic
particle image velocimetry
Bilsky, A.V., Lozhkin, V.A.,Markovich, D.M., Tokarev, M.P.
2013
Measurement Science and Technology 24 (4) , art. no. 045301
1,435
1
3
Instabilities in a horizontal liquid layer in cocurrent gas flow with
an evaporating interface
Liu, R., Kabov, O.A.
2012
Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter
Physics 85 (6) , art. no. 066305
2,313
1
4
Solutions of special type describing the three dimensional
thermocapillary flows with an interface
Goncharova, O.N., Kabov, O.A., Pukhnachov, V.V.
2012
International Journal of Heat and Mass Transfer 55 (4) , pp. 715725
2,315
1
5
Temperature dependent viscosity and surface tension effects on
deformations of non-isothermal falling liquid film
Kabova, Y.O., Kuznetsov, V.V., Kabov, O.A.
2012
International Journal of Heat and Mass Transfer 55 (4) , pp. 12711278
2,315
1
6
6
Rupture of thin liquid films on structured surfaces
Ajaev, V.S., Gatapova, E.Y., Kabov, O.A.
2011
Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter
Physics 84 (4) , art. no. 041606
2,313
3
7
Evaporation and flow dynamics of thin, shear-driven liquid films
in microgap channels
Kabov, O.A., Zaitsev, D.V., Cheverda, V.V., Bar-Cohen, A.
2011
Experimental Thermal and Fluid Science 35 (5) , pp. 825-831
1,595
11
8
High near-ultraviolet Raman efficiency of silicon nanowires with
small cross sections
Poborchii, V., Tada, T.,Morita, Y., Kanayama, T.,Geshev, P.I.
2011
Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics
3,77
3
9
Counter-current gas-liquid flow between vertical corrugated plates
Trifonov, Y.
2011
Chemical Engineering Science
2,386
6
10 Mathematical and numerical modeling of convection in a
horizontal layer under co-current gas flow
Goncharova, O., Kabov, O.
2010
International Journal of Heat and Mass Transfer 53 (13-14) , pp.
2795-2807
2,315
6
11 Planar fluorescence for round bubble imaging and its application
for the study of an axisymmetric two-phase jet
Akhmetbekov, Y.K.,Alekseenko, S.V., Dulin, V.M., Markovich,
D.M.,Pervunin, K.S.
2010
Experiments in Fluids 48 (4) , pp. 615-629
1,572
4
12 Calculation of tip enhanced Raman scattering caused by
nanoparticle plasmons acting on a molecule placed near a metallic
film
Geshev, P.I., Fischer, U.,Fuchs, H.
2010
Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics
3,77
7
13 Counter-current gas-liquid wavy film flow between the vertical
plates analyzed using the Navier-Stokes equations
Trifonov, Y.Y.
2010
AIChE Journal
2,493
5
14 Flooding in two-phase counter-current flows: Numerical
investigation of the gas-liquid wavy interface using the Navier-
1,715
3
7
Stokes equations
Trifonov, Y.Y.
2010
International Journal of Multiphase Flow
15 Critical heat flux in a locally heated liquid film driven by gas flow
in a minichannel
Zaitsev, D.V., Rodionov, D.A., Kabov, O.A.
2009
Technical Physics Letters 35 (7) , pp. 680-682
16 Gas flow and thermocapillary effects on fluid flow dynamics in a
horizontal layer
Goncharova, O.N., Kabov, O.A.
2009
Microgravity Science and Technology 21 (SUPPL. 1) , pp. S129S137 IF
0,562
4
0,5
4
17 Application of "POLIS" PIV system for measurement of velocity
fields in a supersonic flow of the wind tunnels
Akhmetbekov, Y.K., Bilsky, A.V., Markovich, D.M.,Maslov,
A.A., Polivanov, P.A., Tsyryul'nikov, I.S.,Yaroslavtsev, M.I.
2009
Thermophysics and Aeromechanics 16 (3) , pp. 325-333
0,304
4
18 Two-wave structure of liquid film and wave interrelation in
annular gas-liquid flow with and without entrainment
Alekseenko, S., Antipin, V., Cherdantsev, A.,Kharlamov, S.,
Markovich, D.
2009
Physics of Fluids 21 (6) , art. no. 061701
1,942
5
19 Primary instabilities of liquid film flow sheared by turbulent gas
stream
Alekseenko, S.V.,Aktershev, S.P.,Cherdantsev, A.V.,Kharlamov,
S.M.,Markovich, D.M.
2009
International Journal of Multiphase Flow 35 (7) , pp. 617-627
1,715
5
20 Optimization of tip material and shape for near-UV TERS in Si
structures
Poborchii, V., Tada, T.,Kanayama, T., Geshev, P.
2009
Journal of Raman Spectroscopy
3,137
5
Совокупный ИФ
Общее число цитирований
40,782
80
Общее количество публикаций коллектива авторов за 2009-2014 годы по базе данных Scopus –
107; Совокупный ИФ публикаций – 92,4. Общее число цитирований этих публикаций без учета
самоцитирований по базе данных Scopus за 2009-2013 годы– 113. Полный список публикаций
коллектива прилагается отдельным файлом.
8
Приложение 3. Список сотрудников лаборатории НГУ- ННЦ СО РАН
№
ФИО
ФИО (англ)
Звание, степень
Должность
1
Кабов Олег
Александрович
Чиннов
Евгений
Анатольевич
Марчук Игорь
Владимирович
Зайцев
Дмитрий
Валерьевич
Трифонов
Юрий
Яковлевич
Гешев Павел
Иванович
Маркович
Дмитрий
Маркович
Харламов
Сергей
Михайлович
Черданцев
АндрейВиктор
ович
Исаенков С.В.
Kabov Oleg A.
Профессор
д.ф.-м.н.
д.ф.-м.н.
Зав. лаб.
Лаборато
рия
6.6
гл.н.с.
6.6
Доцент,
к.ф.-м.н.,
к.ф.-м.н.
ст.н.с
6.6
ст.н.с.
6.6
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Chinnov Evgeny
A.
Marchuk Igor V.
Zaitsev Dmitry
V.
Trifonov, Yu.Ya.
д.ф.-м.н.
и.о. зав. лаб.
гл.н.с.
1.1
Geshev Pavel I.
Профессор
д.ф.-м.н.,
чл-к. РАН
Зав. лаб.
6.2
Зав. лаб
7.4
Kharlamov,
Sergey M.
-
Н.с.
7.4
Cherdantsev,
Andrey V.
к.ф.-м.н.
С.н.с.
7.4
Isaenkov S.V.
-
аспирант
7.4
Markovich,
Dmitriy M.
Приложение 4. Список обучающихся в НГУ входящих в состав Лаборатории
№
п/п
1
1
ФИО
2
Должность,
ученая степень,
ученое звание
4
Научный
руководитель
5
ФФ НГУ
Студент 4го курса О.А. Кабов
ФФ НГУ
Студент 3го курса О.А. Кабов
Кириченко Дмитрий
Павлович
Кунгурцев Петр
Викторович
Роньшин Федор
Валерьевич
Спесивцев Серафим
Евгеньевич
ФФ НГУ
Студент 4го курса Д.В. Зайцев
ФФ НГУ
Студент 4го курса Д.В. Зайцев
ФФ НГУ
Студент 5го курса Е.А. Чиннов
ФФ НГУ
Студент 3го курса И.В. Марчук
7
Запрягаев Иван Игоревич
ФФ НГУ
Студент 5го курса Д.М. Маркович
8
Тимошевский Михаил
Викторович
ФФ НГУ
Аспирант 1 курса
2
3
4
5
6
Карнаухова Екатерина
Олеговна
Крета Алексей Сергеевич
Основное
место
работы/учебы
3
9
Д.М. Маркович