«Применение низких температур в науке и промышленности»

С 12 по 14 октября в МГТУ им. Н.Э. Баумана прошла международная научно-практическая конференция «Применение низких температур в науке и промышленности».

Отметим, что Университет организовал первую подобную конференцию в 2019 году с участием генерального директора Международного института холода (МИХ) Дидье Кулона (г. Париж) и руководителя секции А МИХ «Криогенная техника и оборудование» Ральфа Герцога (г. Дрезден), которые представили свои доклады.

В этом году приветственное слово на открытии конференции произнёс руководитель НУК «Энергомашиностроние» МГТУ им. Н.Э. Баумана Анатолий Жердев.

«Из-за понятных всем причин долгое время мы не могли провести конференцию, однако в этом году, благодаря руководству Университета, реализация данного мероприятия стала возможной. Действительно, конференция имеет знаковое значение не только для МГТУ, но и для всей низкотемпературной отрасли России», — отметил Анатолий Жердев.

Также на пленарной сессии, проходившей после открытия, выступил заведующий кафедрой СМ-8 МГТУ им. Н.Э. Баумана Игорь Бармин. В своём докладе он рассказал о применении криотехники в ракетостроении: от начала, положенного ещё в 1950-х годах, до прогресса, достигнутого сегодня.

«Учитывая масштаб наших успехов, могу сказать, что использование криогеники и криотехники будет до тех пор, пока она существует. И наши связи между ракетостроением и криогенной промышленностью тоже будут неразрывны», — подытожил Игорь Бармин.

Отметим, что теперь НУК «Энергомашиностроение» и космос связывает не только ракетостроение, но и проект Передовой инженерной школы МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с Госкорпорацией «Роскосмос». На базе НУК будет создано две новых программы магистратуры: «Системная инженерия жизнеобеспечения космических аппаратов» и «Проектное управление разработкой криогенных технологий для жидкостных ракетных двигателей и энергетических установок». И всё это не просто так, ведь руководитель Бауманской ПИШ — Олег Артемьев, выпускник МГТУ, получивший диплом инженера-механика по специальности «Техника и физика низких температур». Именно поэтому недавно вернувшийся из космоса выпускник Бауманского университета не мог пропустить конференцию «Применение низких температур в науке и промышленности» и подключился по видеосвязи.

«Я рад приветствовать всех заинтересованных в энергопромышленной отрасли. Докладываю, что в космосе у нас было множество научной и инженерной работы. Поэтому ПИШ, цель которой - подготовка специалистов для космической области, является особо актуальной. Напомню, что НУК «Энергомашиностроение» принимает в ней активное участие. Я верю, что дальше мы сделаем больше и лучше. Хочу выразить огромную благодарность преподавателям Бауманки, которые дали мне базу, необходимую для моего жизненного пути», — поделился Олег Артемьев.

Программа конференции включала в себя четыре секции:

Криофизика, криогенная техника;
Ожижение и разделение промышленных газов;
Криомедицина;
Холодильная техника и кондиционирование.

В первой научной секции «Криофизика, криогенная техника» приняло участие более 40 человек, было выслушано 6 докладов. Одним из наиболее интересных для участников конференции стал доклад «Анализ компоновочных решений для микрокриогенных газовых машин с позиций максимизации ресурсных характеристик». Выступление Натальи Шишовой инициировало дискуссию между ней и главным научным сотрудником ООО «Газпром ВНИИГАЗ» Станиславом Горбачёвым. В результате чего были обсуждены вопросы надёжности и достоверности представленной методики прогнозирования ресурса микрокриогенных машин, а также границ её применимости.

Ещё один доклад на тему «Ударно-волновая концепция вихревого эффекта Ранка-Хилша» также обратил на себя особое внимание слушателей. Трёхпоточные вихревые трубы (ТВТ) малой и средней мощности, основанные на эффекте Ранка-Хилша, широко используются в технологиях сепарации газов, очистке вредных газовых выбросов для защиты атмосферы. Однако при обустройстве новых месторождений появилась потребность в создании ТВТ большей мощности. Аспирант кафедры «Экология и промышленная безопасность» Дмитрий Жидков, представлявший доклад, поделился результатами проведённых экспериментов по решению данной проблемы. Сейчас при проектировании расчётные методы дают значительные погрешности и требуют последующей доработки.

Тема ещё одного из представленных докладов — «Статус криогенного гелиевого комплекса сверхпроводящего коллайдера тяжелых ионов в Дубне». Проект представляет ускорительное кольцо, циклотрон, получившей название нуклотрон или NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility). Одна из основных научных задач проекта NICA — исследование фазовой диаграммы сильно сжатой барионной материи в лабораторных условиях. Для её создания используется столкновение тяжёлых ионов, в которых значительная часть энергии пучка расходуется на возникновение новых адронов и возбуждение резонансов, свойства которых могут быть заметно модифицированы окружающей горячей и плотной средой. При очень высоких температурах или плотностях эта смесь адронов разбивается на составные части — кварки и глюоны, образуя новое агрегатное состояние материи — кварк-глюонную плазму. Новый ускорительный комплекс NICA будет обеспечивать пучки различных частиц с широким спектром параметров. В прошлом году Владимир Путин посетил данный объект и оценил сложность данного исследования. Также он отметил, что дело, над которым трудятся наши учёные, очень сложное, но несмотря на это они полностью справляются со своими обязанностями.

Секция «Ожижение и разделение промышленных газов» включила в себя 9 докладов. Особенно был отмечен доклад начальника отдела ООО «Криомаш-БЗКМ» Андрея Шуякова «Исследование процесса орто-параконверсии водорода и его промышленное внедрение». В нём автор сделал обзор развития водородной тематики в СССР до настоящего времени с приложением основополагающих документов.

Также было интересно выслушать результаты работы аспирантов нашей кафедры – Масликовой Софьи и Крикуновой Маргариты по актуальным темам: «Способ регулирования состава хладагента на малотоннажных установках по производству СПГ (сжиженного природного газа)» и «Современные системы ожижения водорода» соответственно.

На секции «Криомедицина» было представлено 4 доклада, наиболее выделяющийся из которых, представленный Антониной Буториной «Криовоздействие, применение микроволнового нагрева и лазера в хирургии». В докладе был рассмотрен опыт применения физических факторов в хирургии. Кроме того, выступление включало в себя обсуждение истории, текущих исследований и перспективных направлений применения низких температур в медицинских целях. Антонина отметила актуальность и перспективы развития в направлениях криоконсервации образцов биологических тканей и тканеинженерных конструкций, а также общей и локальной криостимуляции в рамках проведения криотерапии.

Заключительная секция «Холодильная техника и кондиционирование», проходившая 14 октября, содержала 13 докладов. В них были затронуты следующие темы: системы жизнеобеспечения в межпланетных полетах, экспериментальные и теоретические исследования многокомпонентных криоустановок, моделирование внешних воздействий на турбоагрегаты, энтропийный анализ процессов в холодильных установках и кондиционировании и другие.

В данной секции хочется отметить доклад Бычкова Евгения на тему «Экспериментальное исследование и анализ характеристик криорефрижератора Джоуля-Томсона на смеси хладагентов». Авторами работы было представлено обширное исследование по данной теме, а также продемонстрированы фотографии рабочих образцов машин и описаны основные области применения данной технологии.

Работа Талызина Максима на тему «Применение природных хладагентов в холодильной технике» в рамках сложившихся экономических обстоятельств имеет практическую ценность. В работе были представлены описания и сравнения основных природных хладагентов, таких как: пропан, пропилен, изобутан и др., а также указаны производители данных холодильных агентов на территории России.

По видеосвязи удалось выслушать доклад наших коллег Жуньсюань Ши и Тао Бай из Сианьского университета Цзяотон (Китай) на тему «Анализ производительности усовершенствованного двухступенчатого автокаскадного холодильного цикла с двойным эжектором для охлаждения при сверхнизких температурах». В результате работы авторы заключили, что применение двойного эжектирования эффективно улучшает производительность цикла. Эжекторы снижают скорость разрушения компрессора, конденсатора и испарительных конденсаторов, благодаря чему возрастает КПД цикла.

Отдельно отметим активное участие студентов первого года магистратуры в работе секции. Початков Сергей, Ковалёва Нина и Тимашпольский Ян представили результаты своих работ, выполненных под руководством доцента нашей кафедры - Жарова Антона Андреевича.

Благодарим всех участников конференции за интерес и вклад в развитие применения низких температур в науке и промышленности!

Авторы статьи: Анастасия Низовая,

Анастасия Казакова