ТГД комплекс ИТ СО РАН

«ТГД комплекс ИТ СО РАН» включает уникальные установки для измерений коэффициентов переноса тепла в веществах и материалах в широком интервале температур твердого, жидкого и газообразного состояний, набор установок различного масштаба для исследования гидродинамики и массообмена в ограниченных струйных течениях и изотермических моделях энергетического оборудования (топок энергетических котлов, горелок, элементов гидро- и паровых турбин), измерительные комплексы, реализующие новейшие методы.

Инфраструктура «ТГД комплекса ИТ СО РАН» – это распределенный комплекс оборудования, территориально располагающийся на площадях лабораторий ИТ СО РАН «Физических основ энергетических технологий», «Термодинамики веществ и материалов», «Проблем тепломассообмена», «Радиационного теплообмена», «Экологических проблем теплоэнергетики».

Установки оснащены автоматизированными системами управления, сбора и обработки данных, расположены в помещениях, имеющих достаточный для проведения работ набор коммуникаций (электрические сети, холодная и горячая вода, приточно-вытяжная вентиляция, сжатый воздух), компьютерные системы установок объединены в локальную сеть с выходом в Интернет.

Это оборудование обеспечено методиками, необходимой приборно-аналитической, лабораторной и экспериментальной базой, соответствующей международному уровню.

  • Физические основы энергетических технологий;
  • Термодинамика веществ и материалов;
  • Проблемы тепломассообмена;
  • Экологические проблемы теплоэнергетики.
Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц

Лазерная система диагностики процессов горения Tunable LIF

Назначение, основные характеристики

LaVision Германия 2014 1

Экспериментальный стенд для исследования сажепарового режима горения жидких углеводородов

Назначение, основные характеристики
Экспериментальный стенд предназначен для проведения исследований процессов при горении жидких углеводородных топлив, в том числе с подачей перегретого водяного пара в зону горения. Для измерения аэродинамических, термогазодинамических и химических характеристик применяются, как бесконтактные оптические измерительные системы (PIV, ЛДА, тепловизионные и т.д.), так и контактные (термопары, расходомеры, зонды газоанализатора и т.д.)

ИТ СО РАН Россия 2013 1
Экспериментальный стенд для исследования аэродинамики и процессов смешения в вихревой топке

Назначение, основные характеристики
Стенд для изучения турбулентной аэродинамики модели перспективной топки вихревого типа, защищенной российскими патентами. Диаметр модели 30 см, число Рейнольдса 106, скорость воздуха в соплах 50 м./c. Имеется узел «теплового подкрашивания». Оснащен генератором микрокапель – трассеров.

Россия, ИТ СО РАН (630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1, (383)3308480, director@itp.nsc.ru) Россия 2010 1
Измерительные комплексы на основе методов PIV\stereoPIV\PLIF\PFBI

Назначение, основные характеристики
Позволяет измерять мгновенные двух- и трехкомпонентные поля скорости жидкости и газа (методы PIV и Stereo PIV) с разрешением до 256х256 векторов. Максимальная частота измерений - 1Гц. Диапазон измеряемых скоростей – от 0.1 мм/сек до 1000 м/сек. Метод PLIF позволяет измерять мгновенные поля температуры в сечении жидкости. Диапазон измеряемых температур 20-160°C, точность измерения +/- 0,4°C. Методика PFBI представляет собой уникальный метод измерения размеров, положения и скорости пузырей в выбранном сечении пузырьковых потоков. Одновременно со скоростью пузырей можно измерять поле скорости несущей жидкости. Диапазон измеряемых размеров пузырей – 70-100мкм, динамический диапазон – 1:20

Россия, ИТ СО РАН (630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1, (383)3308480, director@itp.nsc.ru) Россия 2008 1
Комплекс тепловизионных систем (шифр «ИНФРА-1»)

Назначение, основные характеристики
Измерения температурных полей повехрхностей. Комплект тепловизионных камер сканирующего и матричного типа. Разрешение до 256х256 элементов. Чувствительность – до 0.05°C

Россия, ИФП СО РАН (Новосибирск, пр. Лаврентьева, 13, (383)3332771, ifp@isp.nsc.ru) Россия 2000 1
Установка для измерения температуропроводности твердых тел методом лазерной вспышки («LFA-427»)

Назначение, основные характеристики
Интервал температур 25…2000°С твердого состояния; интервал температуропроводности 0,001...10 см2/с, атмосфера печи: вакуум, гелий, аргон, воздух (1600°С); погрешность 2…5%.

Германия, NETZSCH (Headquarters, Wittelsbacherstrasse 42, 95100 Selb,Germany at@netzsch.com Tek:: +49 9287 8810 Fax: +49 9287 881-505) Германия 2005 1
Комплекс гамма-плотномеров

Назначение, основные характеристики
Интервал температур 20...2000ºС; диапазон плотностей 100...20000 кг/м3; атмосфера печи: вакуум (до 0,01 сПа), гелий, аргон (до 1 МПа); погрешность 0,05...0,3 %;

Россия, ИТ СО РАН (630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1, (383)3308480) Россия 2010 1
Комплекс установок для изучения пленочных течений

Назначение, основные характеристики
Стенд содержит несколько рабочих участков для моделирования неизотермических пленок жидкости – как элементов охлаждающего и массообменного оборудования для хим. технологии, микроэлектроники, пищевой промышленности. Оснащен методами: теневым, локальной электропроводности, емкостным, LIF и др.

Россия, ИТ СО РАН (630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1, (383)3308480, director@itp.nsc.ru) Россия 1995 1
Кавитационный гидродинамический стенд

Назначение, основные характеристики
представляет собой замкнутый гидродинамический контур с обращенным движением рабочей жидкости. Стенд оснащен двумя центробежными насосами Grundfos NВ 150 мощностью 18,5 кВт ультразвуковым расходомером и датчиками давления. Общие габариты кавитационной трубы: длина – 8,3 м, высота – 2,2 м, ширина – 1,1 м. Рабочая часть трубы состоит из теплообменника с постоянной подачей охлаждающей воды, системой регулирования статического давления в контуре трубы, хоннейкомба, конфузора со степенью поджатия 16, и рабочего участка, представляющего собой канал прямоугольного поперечного сечения 80×250 мм длиной 1,3 м с плоскими параллельными боковыми стенками. Боковые стенки рабочего участка снабжены смотровыми окнами, позволяющими вести визуальные наблюдения. Обратный канал состоит из поворотного колена (на 180 градусов), прямого трубопровода диаметром 300 мм, расходомерного участка и трубопровода, обеспечивающего подвод жидкости к насосной группе. Максимальный суммарный расход жидкости по контуру составляет 1100 м3/ч, что соответствует максимальной среднерасходной скорости для рабочего канала с поперечным сечением 80×250 мм – 15,3 м/с

России, ИТСО РАН (630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1, (383)3308480, director@itp.nsc.ru) Россия 2008 1
Оптический криогенный контур

Назначение, основные характеристики
Предназначен для исследования теплообмена, переходных процессов и кризисных явлений при свободной конвекции и в стекающих пленках криогенных жидкостей при нестационарном тепловыделении. Рабочие жидкости – азот, гелий. Объём и диаметр криогенной ванны – 60 л и 0.3 м, рабочее давление от тройной точки до 3 атм.. оптическая цифровая визуализация переходных процессов (до 160000 кадров в секунду), различные законы тепловыделения (ступенчатый, периодически –импульсный и произвольный) с максимальной мощностью 7.2 кВт, изменение недогрева до 20 К, оснащён многоканальным ёмкостным методом измерения локальной толщины плёнки жидкости, малоинерционными температурными датчиками, пьезоакустичекий метод измерения полей давления, расходы жидкости 40 гр/с.

Россия, ИТ СО РАН (630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1, (383)3308480, pavl@itp.nsc.ru) Россия 1995 1
Гидродинамический стенд «ГИДРО-2»

Назначение, основные характеристики
Предназначен для изучения гидродинамики и массообмена в ограниченных струйных течениях. Диапазон чисед Рейнольдса – до 100,000, термостабилизация, автоматическое поддержание постоянства расхода. Стенд оснащен методами PIV/LIF, ЛДА.

Россия, ИТ СО РАН (630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1, (383)3308480, director@itp.nsc.ru) Россия 1995 1
Крупномасштабный фреоновый экспериментальный стенд «Большая фреоновая колонна»

Назначение, основные характеристики
Предназначен для исследования гидродинамики и тепломассобмена при противоточном течении пара и жидкости в сложных канальных системах. Мощность 800 кВт, диаметр 0.9 м, высота 7.3 м., максимальное давление 4 атм., рабочие жидкости – смеси фреонов различной концентрации (R113, R21), массовый расход жидкости 5 кг\\с, расход пара 3 кг/с. Автоматизированный измерительный комплекс стенда оснащен системами измерения параметров двухфазных потоков: многоканальной хроматографической системой измерения состава жидкой и паровой фаз; многоканальными системами измерения температуры, давления и перепада давления в узлах установки и в измерительной секции; многоканальными системами измерения локального расхода, концентрации и температуры жидкости и пара с использованием подвижных систем перемещения датчиков.

Россия, ИТ СО РАН (630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1, (383)3308480, pavl@itp.nsc.ru) Россия 2007 1
Теплоэнергетический стенд факельного сжигания угольного топлива 5МВт

Назначение, основные характеристики
Предназначен для моделирования сжигания угольного топлива мелкого и ультрамелкого помола. Позволяет отрабатывать режимы горения топлива различного фракционного состава, а также различных типов углей. 20 кг/час. Стенд оснащен газоаналитической системой. Комплекс состоит из трех гидродинамических контуров с возможностью моделирования аэродинамики различных энергетических устройств – топок котлов тепловых электростанций, рабочих объемов гидротурбин, химических реакторов, различных горелочных устройств. Диапазон чисед Рейнольдса – до 100,000, термостабилизация, автоматическое поддержание постоянства расхода. Стенд оснащен методами PIV/LIF, электродиффузионным, ЛДА

Россия, ИТ СО РАН (630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1, (383)3308480, director@itp.nsc.ru) Россия 1999 1
Большой тепловой аэродинамический стенд

Назначение, основные характеристики
Стенд предназначен для исследования процессов тепломассопереноса в турбулентных пограничных слоях при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях течения. Использование сменных сопел и дозвуковой проставки позволяет вести эксперимент в широком диапазоне скоростей. Подогрев основного потока воздуха дает возможность изучать эффективность различных способов охлаждения в неизотермических потоках. Рабочий канал  - 0,2x0,2x0,6 м, расход газа  - 0,4-10 кг/сек, число Маха  - 0-5, давление газа в сверхзвуковой магистрали  - 2,2 МПа, мощность нагревателя потока - 2 MВт, максимальная температура потока  - 800С.

Россия, ИТ СО РАН (630090, Новосибирск, пр. Лаврентьева, 1, (383)3308480, director@itp.nsc.ru) Россия 1965 1
Установки для измерения межфазного натяжения и краевого угла смачивания

Назначение, основные характеристики
1) Прибор KRUSS DSA-100 для измерения краевого угла смачивания DropShapeAnalyzer фирмы Kruss позволяет измерять краевой угол методом лежащей капли или плененного пузырька. Диапазон измерения: 1-180°, разрешение: ± 0,1°. Для определения очертания капли используется пять основных методов подбора для описания кривизны формы капли: по уравнениям Юнга-Лапласа, эллипса, круга, а также по определению касательной, высоты и ширины. При этом в методе определения касательной используется полиномиальное приближение. Измерение поверхностного/межфазного натяжения по методу висящей капли: диапазон измерения 0,01 – 1000 мН/м, разрешение ± 0,01 мН/м. Осуществляется автоматическое дозирование жидкости. Высокоточные системы дозирования и расположения капель жидкости в совокупности с системой записи, оценкой видео (изображения) и расчета поверхностной энергии и поверхностного натяжения позволяют проводить измерения в автоматическом режиме. Цифровая камера: скорость записи 61 – 311 кадр/сек; макс./ мин. разрешение кадров: 780x580 /780x60 пкс. Оптическая система: зум-7 крат автоматический; поле зрения 3,7x2,7 - 23,2x17,2 мм. Прибор оснащен несколькими камерами: камера с Пельтье элементом, камера высокой температуры и камера высокого давления, использование которых позволит изучить влияние температурных нагрузок на адгезионные свойства нанопокрытий. Система также позволяет измерять свободную энергию поверхности различными методами. 

2) Тензиометр KRUSS K100 позволяет измерять поверхностное/межфазное натяжение и плотность жидкостей, а также краевой угол смачивания твёрдых образцов, плёнок, порошков и волокон. Измерение поверхностного и межфазного натяжения в диапазоне 1...1000 мН/м, с разрешением 0,001 мН/м. Измерение краевого угла смачивания в диапазоне 5 ... 85° с разрешением 0,1°. Доступные методики измерения: отрыв кольца дьюНуи, тонкая плёнка (кольцо дьюНуи), пластина Вильгельми, стержень Ленгмюра, метод Вашбурна (порошки), метод одиночного волокна, пластина Вильгельми (краевой угол), седиментация, пенетрация, плотность. Плотность: метод измерение архимедовой силы; диапазон 1- 2200 кг/м 3 ; разрешение 1 кг/м 3 (= 0,001 г/см 3 ). Максимальная нагрузка на весовую систему: 210 г. Автоматическая калибровка весовой системы.

Германия, KRUSS Германия 2015 1

 

 
Наименование Приоритетное направление
Прохождение преддипломной практики и подготовка дипломных работ студентами Новосибирского национального исследовательского государственного университета Энергоэффективность, энергосбережение, 
ядерная энергетика
Выполнение НИР "Экспериментальное моделирование в части процессов естественной конвекции" Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Выполнение НИР "Исследование массообмена при дистилляции на структурированных насадках" Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Выполнение НИР "Расчетные исследования и обоснование теплогидравили реакторной установки" Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Выполнение НИР в интересах заказчика (BASF SE) Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Проведение практических занятий в рамках научно-практического семинара «Панорамные методы диагностики потоков» с использованием оборудования УСУ Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Выполнение услуги "Экспериментальное исследование теплофизических свойств оксидных катализаторов" Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Выполнение НИР "Расчетно-экспериментальное исследование и оптимизация отсасывающих труб гидротурбин" Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

Методики
Наименование матодики Наименование организации, аттестовавшей методику
Методика измерения газового состава продуктов сгорания топлива ИТ СО РАН
Методика высокоскоростной визуализации гидродинамических процессов (HSV) ИТ СО РАН
Методика газовой хроматографии ИТ СО РАН
Методика измерения температуры с использованием комплекса тепловизионных систем (шифр «ИНФРА-1») ИТ СО РАН
Методика лазерно-индуцированной флуоресценции для измерения полей температуры и концентрации (LIF) ИТ СО РАН
Методика цифровой трассерной визуализации для измерения полей скорости (PIV) ИТ СО РАН
Методика измерения скорости потока с помощью лазеро-доплеровской системы (ЛДИС) ИТ СО РАН
Методика измерения теплопроводности и температуропроводности металлических расплавов методом лазерной вспышки (LFM) ИТ СО РАН
Методика измерения межфазного натяжения и краевого угла смачивания (DSA) ИТ СО РАН

 

Адрес

630090, г. Новосибирск, пр. Лаврентьева, д. 1

Сайт: http://www.itp.nsc.ru/USU.htm

 

Руководитель работ

Алексеенко Сергей Владимирович

тел.: (383)3307050, mail: aleks@itp.nsc.ru