Відділ аерогазодинаміки і динаміки технічних систем

Заввідділом - член-корреспондент НАН України,
д-р фіз.-мат. наук, професор В.І. Тимошенко

Заввідділом - член-корреспондент НАН України В.І. Тимошенко Галузь досліджень :

- аеротермогазодинаміка ракет-носіїв, повертаємих космічних апаратів, трактів гіперзвукових прямоточних повітряно-реактивних двигунів і керуючих реактивних двигунів малої тяги; теоретичні дослідження струменевих течій; газодинаміки старту ракет-носіїв;

- математичні моделі, методики і алгоритми дослідження процесів функціонування перспекти-вних і модернізуємих керуємих динамічних систем (КДС) у різних умовах експлуатації з вико-ристанням об'єктивних даних моніторингу їх поточного стану бортовими засобами; шляхи підвищення цільової КДС;

- тепло- і масоперенос в технологічних апаратах - математичне моделювання газодинамічних процесів, тепло- і масопереноса, включаючи дослідження високотемпературних рівноважні і нерівноважних фізико-хімічних, газофазних і гетерогених процесі в елементах технологічних пристроїв в енергетиці, металургії, машинобудуванні та інших галузях.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ФУНДАМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Аерогазодинаміка ракетно-космічних систем

Виконано розрахунковий супровід і обґрунтування достатності видів і обсягів наземної стендового відпрацювання системи керування рухом верхнього ступеня ракети-носія для моделювання льотних умов.

Керуючі блоки Імпульсний режим роботи керуючого блоку

НАУКОВО-МЕТОДИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВІДПРАЦЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

Програмно-методичне забезпечення, створене для супроводу розробки та експлуатації об'єктів ракетно-космічної техніки, широко використовувалося для розрахункового обґрунтування параметрів різних технологічних процесів: горіння сухих і вологонасичених частинок вугілля, газополуменевого напилення, нагріву і охолодження рулонів сталі в ковпаковій печі. Ефективність методичного та програмного забезпечення підтверджена їх практичним використанням при розробці нових технічних об'єктів різного призначення.

  • Спалювання сухих і вологонасичених частинок вугілля у газодисперсному потоці
  • Показано, що час запалювання і горіння вологої частинки скорочується при врахуванні об'ємної зміни температури у вугільній частинці.

    Горіння в газовому потоці

    Зміна температури сухої і вологонасиченої частинок

  • Створено комплекс програм "Two_Phase" для дослідження нагріву і плавлення частинок з тугоплавких матеріалів в газодинамічних трактах пристроїв для газополуменевого напилення.
  • На основі параметричних розрахунків обґрунтовано способи організації процесу прискорення, нагріву і плавлення частинок з тугоплавких матеріалів (таких як діоксид цирконію ZrO2 і карбід вольфраму WC), температура плавлення яких досягає 3000 К, що співставно з температурою продуктів згоряння високоенергетичних палив.

    Схема пристрою для розгону і нагріву твердих частинок в газодинамічних трактах газополум'яних генераторів
  • Розроблено науково-методичне забезпечення створення систем мікроклімату.
  • Технічні пропозиції і науково-методичне забезпечення проектних і розрахункових робіт зі створення системи мікроклімату кабін сільськогосподарських машин на основі низьконапірних повітряних вихрових труб, яка характеризується високими техніко-економічними, ергономічними і екологічними характеристиками. Запропоновано нові технічні рішення щодо формування раціональної структури системи, виду і складу її агрегатів; експериментально обґрунтовано методики розрахунку і вибору проектних, режимних та конструктивних параметрів агрегатів і вузлів системи.

    Компонування системи мікроклімату на даху кабіни трактора ЮМЗ - 6АКЛ

    Перелік основних публікацій:

    1. Тимошенко В. И. Технология численного решения на ЭВМ задач газовой динамики / В. И. Тимошенко , А. В. Лиманский - Киев : Наукова думка, 1985. - 231с.
    2. Timoshenko V. I. Computer technology of solving problems in gasdinamics / V. I. Timoshenko - New York : Begell house inc. Publishers, 1998. - 247 p.
    3. Тимошенко В. И. Сверхзвуковые течения вязкого газа / В. И. Тимошенко - К. : Наукова думка, 1987. - 183 с.
    4. Тимошенко В. И. Газовая динамика высокотемпературных технологических процессов / В. И. Тимошенко - Днепропетровск : ИТМ НАНУ и НКАУ, 2003. - 460 с.
    5. Тимошенко В. И. Теоретические основы технической газовой динамики //Киев : Наукова думка, 2013. 426c
    6. Timoshenko V. I. Problems of providing completeness of the methane-containing block-jet combustion in a rocket ramjet engine's combustion chamber / V. I. Timoshenko, I. S. Belotserkovets, V. P. Gusinin // Acta Astronautica. - 2009. -V.65, № 9 -10, P. -1231 -1237.
    7. Горбунцов В. В., Заволока А. Н., Свириденко Н. Ф. Активное управление полетом ракеты-носителя: новый подход и рациональные пути его реализации // Техническая механика. - 2016. - № 2. - С. 32-43.
    8. Горбунцов В. В., Заволока А. Н., Свириденко Н. Ф. Повышение целевой эффективности ракеты космического назначения среднего класса: перспективные направления модернизации // Техническая механика. - 2016. - № 4. - С. 50-61.
    9. Свириденко Н. Ф. Расчет и выбор основных режимных и конструктивных параметров низконапорной вихревой трубы воздушной холодильной установки / Н. Ф. Свириденко, В. С. Сенькин, Г. И. Ильин // Техническая механика. - 2013. - № 2. - С. 89 - 98.
    10. Патент на винахід 102987 Україна, МПК В 64 С 13/00. Спосіб і пристрій управління збуреним рухом пружно деформованої ракети-носія навколо центру мас / Горбунцов В. В., Заволока О. М., Свириденко М. Ф.; заявник і патентоволодар Інститут технічної механіки НАН України і ДКА України. - U201209134 : заявл. 25.07.2012; опубл. 27.08.2013, Бюл. № 16.
    11. Патент на винахід 104841 Україна, МПК F 02 K 9/42. Спосіб і пристрій забезпечення стійкості роботи двигуна ракети-носія на рідких газонасичених компонентах палива / Горбунцов В. В., Заволока О. М., Свириденко М. Ф.; заявник і патентоволодар Інститут технічної механіки НАН України і ДКА України. - U201209694 : заявл. 10.08.2012; опубл. 11.03.2014, Бюл. № 6.
    12. Патент на винахід 108530 Україна, МПК F 02 K 9/42. Спосіб і пристрій наддува паливного баку ракети-носія високотемпературним газом, що генерується у внутрішньобаковому просторі / Горбунцов В. В., Заволока О. М., Свириденко М. Ф., Ніколаєв О. Д., Міті-ков Ю. О.; заявник і патентоволодар Інститут технічної механіки НАН України і ДКА України. - a201309278 : заявл. 23.07.2013; опубл. 12.05.2015, Бюл. № 9.
    13. Патент на винахід 15309/ЗУ/14 Україна, МПК В 64 Н 1/00. Установка для регулювання повітря, що подається до кабіни транспортного засобу / Горбунцов В. В., Заволока О. М., Свириденко М. Ф.; заявник і патентоволодар Інститут технічної механіки НАН України і ДКА України. - U201404262 : заявл. 22.04.2014; опубл. 24.07.2014, Бюл. № 6.
    СЛУЖБОВА АДРЕСА:
    Інститут технічної механіки, 15, вул.Лешко-Попеля,
    49600, м.Дніпро, Україна
    НОМЕР ТЕЛЕФОНУ:
    +38-056-372-06-41
    E-MAIL:
    vitymoshenko@nas.gov.ua

    © 2001 - 2022 Інститут технічної механіки НАНУ і ДКАУ