Керівний склад підрозділу:

 

Завідувач лабораторією – кандидат фізико-математичних наук, провідний науковий співробітник Орловська Світлана Георгіївна. 

 

Історія підрозділу: Наукова-дослідна лабораторія № 5 була утворена в Одеському державному університеті ім. І.І.Мечникова в 1992 році на базі наукового сектору, який займався горінням твердих натуральних палив; піротехнічних та складних композиційних матеріалів; вивченням властивостей дисперсних систем та низькотемпературної плазми. Організатором утворення був професор Чесноков Михайло Миколайович, який і очолив наукову школу «Тепло- та електрофізичні явища в багатофазних дисперсних середовищах». На сьогодні керівником наукової школи є доктор фізико-математичних наук, професор Калінчак Валерій Володимирович, завідувач кафедрою теплофізики. В лабораторії проводяться фундаментальні та прикладні дослідження з теплофізики та фізики високотемпературного тепломасообміну при фазових та хімічних перетвореннях в дисперсних системах. На сьогодні в лабораторії виконуються дві держбюджетні науково-дослідні теми. Щорічно лабораторією випускається міжвідомча наукова збірка «Фізика аеродисперсних систем», головний редактор - Калінчак В.В., відповідальний секретар - Орловська С.Г.

 

Напрямки наукових досліджень: Наукові дослідження в лабораторії ґрунтуються на фундаментальних та прикладних аспектах  теплофізики, фізики високотемпературних та критичних  явищ в дисперсних системах.

 

Наукові напрямки: 

 

1. Високотемпературний тепломасообмін твердих тіл з газами при протіканні на їх поверхні фазових перетворень, хімічних та гетерогенно-каталітичних реакцій, а також гомогених хімічних реакцій в газовій фазі.

2. Тепломасообмін при взаємодії лазерного випромінювання з металами, частинками та різної форми зразками твердого палива.

3. Теплофізичні аспекти при випаровуванні і горінні рідинних дисперсних систем.

4. Розробка сучасних оптичних і цифрових методів вимірювання температури нагрітих тіл та полум'їв.

 

Прикладні аспекти:  екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології. Галузі використання наукової продукції: теплофізика, теплотехніка, металургія, зварювання та обробка металів, вугільна промисловість, приладобудування, пожежна безпека.

 

Основні наукові результати і розробки.

 

-  Розвинуто елементи теорії високотемпературного тепломасообміну та хімічних перетворень в газозависах вуглецевих частинок з урахуванням внутрішнього реагування та температурного градієнту по вуглецевому масиві. Встановлено закономірності впливу внутрішнього реагування в порах частинок вугільного палива на характеристики спалахування, горіння і погасання в умовах газозавису. Для різних температур газу визначено інтервали масових концентрацій та діаметрів частинок, для яких спостерігається найбільш повне згорання палива. 

- Вдосконалено теорію високотемпературного тепломасообміну в дисперсних вуглецевих системах при протіканні в них гетерогенних і гомогенних хімічних реакцій. Вперше встановлено, що не врахування розповсюдження тепла в глибину вуглецевих частинок приводить до завищених значень характеристик високотемпературного тепломасообміну: періоду індукції, часу і температури горіння, критичного діаметра, який характеризує потухання.  

- Запропоновано елементи теорії високотемпературних процесів при взаємодії металів з активними газами з урахуванням схеми паралельних хімічних реакцій на поверхні металів і стефанівської течії. Розвинута теорія високотемпературного тепломасообміну металів з летючими металами і оксидами  з урахуванням між фазових переходів та гідродинамічного потоку газу, який виникає внаслідок протікання на поверхні металів та їх оксидів хімічних і фазових переходів.

- Вперше встановлено фізико-хімічний механізм та теплофізичні умови утворення ниткоподібних кристалів оксидів на поверхні тугоплавких металів (вольфраму, молібдену), що окислюються  в повітрі. Визначено особливості їх розростання в гіллясті структури та досліджено кінетику їх росту. Отримано нові дані щодо енергії активації при окислені вольфраму і молібдену в повітрі.

- Проведено дослідження високотемпературного тепло масообміну при горінні крапель парафінів, визначено сталі швидкості їх випаровування. Доказано, що горіння цих палив описується квадратичним законом зміни діаметру крапель з часом. Виміряні геометричні характеристики полум’їв. 

- Розроблено новий спосіб визначення коефіцієнту випромінювальної здатності у визначених точках поверхні тіла. Отримано нові дані що до випромінювальної здатності окислених металевих зразків.

-  Створено новий  оптико-цифровий метод отримання температурних розподілів по поверхні нагрітих тіл. Розроблено дослідний зразок пірометричного пристрою  для визначення розподілу температури по поверхні  малих об’єктів.

 

Міжнародне співробітництво 

 

Ведеться співробітництво з Ополевським університетом в рамках проекту: „Науково- технічна  співпраця”. Партнер - Польща, м. Ополе, Університет, кафедра технологічних процесів: Наукова робота проводиться в галузі технологічних процесів та теплофізичних явищ в екології. Основні напрямки роботи: проведення спільних досліджень, спільні публікації, видавництво наукових та науково-методичних робіт, організація спільних наукових конференцій та семінарів.

 

Список основних публікацій:

 

1. Orlovskaya S.G., Kalinchak V.V., Zuy O.N., Mandel O.V., Kachan S.V. Heat and mass transfer and critical phenomenas in the gas mixtures of carbon particles // Ukr. J. Phys. 2011. Т.56, №12. С1305-1311.

2. M.S. Shkoropado, S.G. Orlovskaya, F.F. Karimova High Temperature Oxidation and Destruction of Metal Filaments in Air // Ukr. J. Phys. 2011. Т.56, №12. С1312-1315.

3. Chernenco A.S., Semenov K.I., Lyalin L.A., Kalinchak V.V., Mandel O.V. Heat exchange and charging of metallic particles surrounded by condensed dispersed phase of its oxide. // Ukr. J. Phys.  – 2011. – Т.56, № 12. – С. 1265 - 1269.

4. Орловская С.Г., Каримова Ф.Ф., Шкоропадо М.С. Исследование высокотемпературных режимов тепломассообмена вольфрамовых проводников, нагреваемых электрическим током // Инженерно физический журнал.-2011. Т.84, №2, С. 368-373.

5. О.Ю. Актан, Ю.Ф. Забашта, В.Я. Черняк, С.Г. Орловская, О.С. Свєчнікова, Ф.Ф. Карімова, М.С. Шкоропадо Фізичні основи конструювання двигуна на парафіновому паливі для гібридних ракет. Кінетика плавлення і горіння. // Космічна наука і технологія, 2011. Т.17. №3. С.28-33.

6. С.Г. Орловская, Л.И. Рябчук, О.Н.Зуй Влияние распределения температуры по углеродной частице на характеристики ее тепломассообмена с газом // Тепловые процессы в технике. Т.3, №12. С.545-552.

7. Орловська С.Г. Закономірності впливу внутрішнього реагування та масової концентрації на високотемпературний тепломасообмін в газозависах вуглецевих частинок.// Фізика і хімія твердого тіла. – 2012.-Т.13,  № 2.- С.544-550.

8. Орловська С.Г., Шкоропадо М.С., Карімова Ф.Ф. Кінетика зростання оксидних структур на поверхні тугоплавких металів при нагріванні в повітрі// Фізика и хімія твердого тіла. – Т.13,  № 3 (2012) С.733-737. 

9. С.Г. Орловська, М.С. Шкоропадо, Ф.Ф. Каримова. Дослідження температурних режимів окислення вольфрамових та молібденових дротиків у повітрі// Фізика и хімія твердого тіла. – Т.13,  № 4 (2012) С.790-794.

10. Калинчак В.В., Черненко А.С. Горение и самопроизвольное погасание пористых углеродных частиц в азотно-кислородных смесях комнатной температуры // Физика горения и взрыва. – 2013. – Т. 49, №2. – С. 80-88.

11. O. A. Nedybaliuk1, O. V. Solomenko1, V. Ya. Chernyak, E. V. Martysh, L.Yu. Vergun,           I. V. Prysiazhnevych, S. G. Orlovska, I. I. Fedirchyk. Peculiarities of Plasma Assisted Stearine Combustion // Physical Review & Research International 3(4): 522-530, 2013.

12. Карімова Ф.Ф., Орловська С.Г., Шкоропадо М.С. Визначення випромінювальної здатності тугоплавких металів у процесі високотемпературного окислення // Фізика і хімія твердого тіла. - 2013.- Т. 14, №1. - С. 149-153.

13. Калинчак В.В., Черненко А.С., Зинченко Ю.А. Зажигание, горение и погасание углеродных частиц при параллельно-последовательном образовании оксидов углерода  //  Металл и литье Украины. – 2013. – № 10. – С. 21-27.

14. Орловська C.Г. Високотемпературний тепломасообмін металевих частинок з урахуванням стефанівського потоку // Фізика і хімія твердого тіла. - Т. 14, № 4 (2013). - С. 527-531.

15. Калинчак В.В., Зинченко Ю.А., Черненко А.С., Волошин В.С., Куземко Р.Д. Высокотемпературный массообмен и кинетика химических реакций углеродных частиц с газами // Металл и литье Украины. – 2013. – № 11. – С. 14-25.

16. S.G.Orlovskaya,V.V. Kalinchak, M.S.Shkoropado, F.F.Karimova Investigation of the burning of the parafin droples // Український фізичний журнал.-2014.-Т.59, №4.-С.396-400.

 

Патенти:

 

1. Патент на корисну модель №44416 „Спосіб визначення локальної яскравистої температури в окремих точках нагрітого тіла та розподілу яскравистої температури по поверхні нагрітого тіла” Карімова Ф.Ф., Орловська С.Г. 12.10. 2009. Бюл. № 19.

2. Патент на корисну модель №51762 „Спосіб безпосереднього визначення дійсної температури в окремих точках на поверхні нагрітого тіла”. Орловська С.Г., Карімова Ф.Ф., Шкоропадо М.С. 26.07.2010, Бюл.№14.

3. Патент на корисну модель №75162. Спосіб визначення локального значення коефіцієнта монохроматичної випромінювальної здатності в різних точках поверхні тіла, розжареного до світіння. Карімова Ф.Ф., Орловська С.Г., Шкоропадо М.С. 26.11.2012. Бюл.№22.

 

Адреса, контактні дані:

 

65082, м. Одеса, вул. Єлисаветинська, 12,  НДЛ-5. 

Тел. (048) 723-62-27.

Е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.