Научные направления школы

изучение механико-химических и электрических процессов в аэрозольных системах, поиски новых способов их получения, стабилизации и разрушения;
разработка моделей горения топлив в дисперсном виде, определение оптимальных условий их сгорания и ингибирования.

В результате фундаментальных научных исследований на кафедре теплофизики установлено и показано:

Возможность управления характеристиками и свойствами плазмы продуктов сгорания путем регуляции термодинамического состава и эффективного введения легкоионизирующей примеси.
Сформулированы понятия об обобщенном потенциале плазмы, сдвиге ионизационного равновесия в объемно заряженной плазме, параметре неравновесности и механизмах дальнодействии  заряженных частиц,
Установлены закономерности осаждения аэрозольных частиц в гравитационном фильтре и определение влияние концентрационных и тепловых полей на процесс разделения зарядов при дроблении жидкости.
Показана возможность управления электрофизическими свойствами гетерогенных систем с высокодисперсными частицами путем влияния температурных и электромагнитных полей;
Установлены условия формирования вихревого течения при управляемой транспортировке дисперсных систем.
Определены условия и методики создания стабильных неводных дисперсных систем с развитой поверхностью в закономерностях переноса импульса и энергии.

В результате прикладных исследований были разработаны и созданы

Теория и физико-математические модели высокотемпературного тепломассообмена и кинетика химических реакций на поверхности твердых тел (углерод, металлы) в газовой среде с учетом фазовых переходов, стефановского течения на их поверхности, внутренней диффузии в порах и теплообмена излучением к стенкам реакционного устройства. Результаты являются важным взносом в теорию высокотемпературных процессов в дисперсных системах.
Метод диагностики устойчивых высокотемпературных и гистерезисных режимов тепломассообмена и кинетики химических и гетерогенно каталитических превращений на поверхности одиночных частиц и в условиях газовзвеси, который может использоваться в теплоэнергетике, теплотехнике, приборостроении и химической r промышленности.
Метод определения интервалов режимных критических параметров дисперсных систем, в которых наблюдаются их устойчивые высокотемпературные состояния.
Метод получения микрочастиц с заданными размерами и физико-химическими свойствами.
Программное обеспечение для системы термостабилизации оптических датчиков, которые используются на космических аппаратах.
Цифровой метод определения температуры быстро протекающих процессов на поверхности твердых тел и пламен.
Модель формирования двойного электрического слоя на неравновесной поверхности жидкости.
Устройство лазерного доплеровского анемометра для экспериментального исследования движения частиц и параметров одно- и многофазных потоков и анизотропных сред. Стенд может быть использован для исследований подвижности молекул, жидких кристаллов.
Модель межфазного взаимодействия в низкотемпературной плазме с субмикронными частицами окислов металлов с учетом поверхностных процессов ионизации атомов и рекомбинации ионов. Проведен расчет зарядов частиц окислов металлов с помощью предложенной модели в зависимости от их дисперсного и химического состава, что необходимо для получения качественной поверхности при плазменном напылении. Модель может быть внедрена для повышения эффективности технологии плазменного напыления твердых поверхностей путем управления процессами нуклеации и заряжения частиц окислов металлов в плазменном потоке;
Полученные результаты используются в учебном процессе при подготовке специалистов по специализации “Теплофизика” с углубленным изучением теплофизики дисперсных систем и физики плазмы с конденсированной дисперсной фазой.
В лаборатории “Физики аэродисперсных систем” ведутся исследования
по получению аэрозолей из растворов электролитов в условиях неравновесной деформации жидкости;
по транспортированию дисперсных систем вихревыми кольцами в условиях свободной атмосферы;
по действию высокодисперсных заряженных аэрозолей на дымы, полученные при сгорании различных материалов;
по движению и параметрам одно–многофазных потоков в различных условиях методами лазерной доплеровской анемометрии;
по движению и осаждению аэрозолей из неоднородных по температуре и концентрации парогазовых потоков.

Лаборатория “Физики высокотемпературных аэрозолей” сосредоточила внимание на

исследовании роли и взаимовлияния различных механизмов тепломассопереноса и кинетических факторов в процессах химического и фазового изменения одиночных частиц углерода и системы частиц;

исследовании динамики тепломассообмена при фазовых переходах “твердая фаза – жидкость – пар” в процессах лазерной обработки металлов;
исследовании взаимодействия в атмосфере кластерно-ионной среды с различными металлами с высокими температурами кипения;

исследовании равновесных и кинетических процессов в неупорядоченных гетерогенных жидкостных ионизованных системах методами статистического моделирования.


С момента создания  кафедры преподаватели, сотрудники и студенты постоянно плодотворно занимаются научно исследовательской работой. Базой для научной работы являются научно-исследовательские лаборатории ПНИЛ ФАС и НИЛ-5. Результаты их научных исследований отображены в статьях в приоритетных журналах.