Кафедра авиационной теплотехники и теплоэнергетики

 

[История кафедры] [Направления и специальности подготовки] [Характеристика ППС YouTube]
[Направления научной работы] [Учебные, научные лаборатории и их оснащение]

 

История кафедры

Кафедра авиационной теплотехники и теплоэнергетики имеет многолетнюю историю, которая начинается с организации в г. Рыбинске в 1932 г. Рыбинского авиационного института (РАИ). К тому времени, когда РАИ был эвакуирован в Уфу (1941 г.), в нем существовала кафедра теории и конструкции авиадвигателей. В 1949 г. на этой кафедре начал работать А.Н. Рахманович – первый штатный преподаватель высшей научной квалификации Уфимского авиационного института в послевоенные годы – д-р техн.наук и профессор.

В 1958 г. кафедра теории и конструкции авиационных двигателей была разделена на две кафедры: теории авиационных двигателей (ТАД) и конструкции авиационных двигателей (КАД).

Со дня основания кафедры и по 1989 г. кафедра ТАД совместно с кафедрой КАД обеспечивала подготовку инженерных кадров по специальности «Авиационные двигатели».

Заведующим кафедрой ТАД с 1958 г. по 1963 г. был профессор А.Н. Рахманович, талантливый и высокоэрудированный ученый, научные работы которого в области изучения тепловых процессов в авиадвигателях к тому времени были известны в стране и за рубежом.

В 1964 г. кафедру ТАД возглавил С.Х. Аксельрод, который в течение ряда лет был заместителем главного конструктора УМКБ «Союз».

С 1969 г. по 1990 г. кафедрой ТАД руководил д-р техн.наук, профессор, засл.деятель науки и техники РБ и РФ З.Г. Шайхутдинов – выдающийся ученый в области авиационной и ракетно-космической техники, талантливый педагог и организатор науки и учебного процесса в нашем университете. Основные направления его научной деятельности – теория и рабочие процессы ракетных двигателей на твердом топливе; конвертация авиационных двигателей для наземного применения в нефтегазовой отрасли и энергетике

Учеником и сподвижником З.Г. Шайхутдинова является Ф.Г. Бакиров, в 1990 г. возглавивший каф.ТАД, которая к тому времени была переименована в кафедру теории авиационных и ракетных двигателей (ТАРД).

Научная деятельность д-ра техн.наук, профессора Ф.Г. Бакирова связана развитием теории рабочих процессов в камерах сгорания газотурбинных двигателей и энергоустановок, с решением проблем энергосбережения, снижения вредных выбросов тепловых двигателей. В период его почти десятилетней работы проректором по вечернему и заочному обучению и проректором по учебной работе по его инициативе и под его руководством создан Ишимбайский филиал УАИ, значительное развитие получил Кумертауский филиал университета.

В 2004 г. кафедра теории авиационных и ракетных двигателей в соответствии с открытием новых специальностей и направлений подготовки специалистов переименована в кафедру авиационной теплотехники и теплоэнергетики (АТиТ).

Направления и специальности подготовки

На сегодняшний день студенты 3-5 курсов продолжают обучение по Государственным образовательным стандартам 2 поколения, по специальностям:

140101 – «Тепловые электрические станции»

160304 – «Авиационная и ракетно-космическая теплотехника»

По Федеральным государственным образовательным стандартам 3 поколения ведется подготовка бакалавров по направлениям:

140100 – «Теплоэнергетика и теплотехника» Профиль: «Тепловые электрические станции»

160700 – «Двигатели летательных аппаратов» Профиль: «Авиационная и ракетно-космическая теплотехника»

По направлению 140100 – «Теплоэнергетика и теплотехника» ведется подготовка магистров по двум профилям:

«Технология производства электрической и тепловой энергии»

«Тепловые электрические станции и системы энергообеспечения предприятий»

На заочном отделении бакалавры 1-2 курса обучаются по Федеральным государственным образовательным стандартам 3 поколения, по направлению:

140100 – «Теплоэнергетика и теплотехника»

Студенты 3-5 курсов обучаются по Государственным образовательным стандартам 2 поколения, по инженерной специальности:

140101 – «Тепловые электрические станции»

Направления научной работы

Научно-исследовательскую работу на кафедре ведут ежегодно свыше 30 научных сотрудников из числа профессорско-преподавательского состава и сотрудников НИЧ, в числе которых 6 докторов наук, 18 кандидатов наук, 10 инженеров и научных сотрудников без ученых степеней. Научно-исследовательские работы выполняются как по госбюджетной тематике, так и по хоздоговорным НИР ежегодно в объеме 10-12 млн. руб.

Основные научные направления кафедры:

  1. Тепловая защита ГТД и энергоустановок
  2. Процессы сажеобразования, смесеобразования и снижение вредных выбросов при горении топлив. Разработка и внедрение малоэмиссионных горелочных устройств для модернизации существующих и перспективных ГТУ
  3. Численно-аналитическое и экспериментальное исследование осложненного тепломассопереноса
  4. Наземные энергетические установки на базе авиационных двигателей
  5. Имитация высотных условий при наземных испытаниях РДТТ
  6. Повышение эффективности использования энергии в энергетических и энерготехнологических установках и системах
  7. Исследование влияния аэродинамических характеристик многоэтажных жилых домов различной конструкции на их потери тепловой энергии
  8. Кинетика выделения газов из потока газонасыщенной жидкости

Примерами успешного внедрения разработок кафедры являются:

  1. Промышленные образцы камер сгорания газоперекачивающих агрегатов ГТК-10-4, ГТК-10И, ГТК-10ИР, ГТ-750-6, ГТНР-16 на предприятиях «Баштрансгаз»,«Самаратрансгаз», «Волгоградтрансгаз», «Сургутгазпром», что позволило впервые в отечественной практике снизить выбросы вредных веществ до уровня лучших мировых образцов. Результаты исследований позволили модернизировать 182 газоперекачивающих агрегата на 28 компрессорных станциях в системе ОАО «Газпром».
  2. Промышленный образец эксгаустерной установки для прокачки СО2 – лазерного комплекса, разработанного по заказу РАО «Газпром» и Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ, Московская область).
  3. Гибкие фторопластовые бронированные шланги для наземного транспорта  внедрены в АО «Камаз», изготовляются мелкосерийно.

Результаты НИР используются в учебном процессе (в лекционных курсах и лабораторных практикумах, в УИРС, в курсовом и дипломном проектировании), докладываются на научных семинарах и конференциях, публикуются в различных отечественных и зарубежных сборниках и журналах.

В научно-исследовательскую деятельность кафедры активно вовлекаются студенты. Ежегодно на кафедре проводится студенческая научная конференция. Студенты принимают участие во Всероссийских и региональных конкурсах студенческих научных работ, занимают призовые места. Ими ежегодно подаются заявки на изобретения и государственную регистрацию программ для ПЭВМ.

Учебные, научные лаборатории и их оснащение

  1. Лаборатория газодинамики низких давлений (ауд. 2-101). В ней расположено следующее оборудование:
    • Установка для измерений параметров потока воздуха с помощью пневмонасадков.
    • Установка для определения распределения давлений по длине канала при адиабатическом течении.
    • Установка для исследования обтекания клина в сверхзвуковом потоке (с использованием приборов Теплера).
    • Установка для исследования потока в канале с "горлом" (в сопле Лаваля, в трубке Вентури).
    • Установка для продувки решеток лопаток газотурбинных двигателей (компрессорных и турбинных).
    • Автоматизированный измерительный комплекс (SCADA) на элементной и приборной базе National Instruments (США).
  2. Лаборатория горения и газодинамики высоких давлений (ауд. 2-102).
    • Атмосферный огневой стенд для исследования процессов горения, образования NOХ и устойчивости фронта пламени в полномасштабных моделях камер сгорания при р=рАТМ.
    • Огневой стенд для исследования процессов горения и образования NOХ в условиях повышенных давлений.
  3. Лаборатория испытаний газотурбинных двигателей (ауд. 2-106).
    • Модельная ГТУ-ТЭЦ на базе микротурбины Calistone C-30 (США).
    • Стенд исследования процессов в газотурбинном двигателе ТС-20.
    • Установка для исследования адиабатического сжатия воздуха в лопаточной машине.
    • Установка для изучения систем охлаждения турбинных лопаток на прозрачных моделях.
    • Экспериментальная турбина для изучения процессов расширения в лопаточной машине и коэффициентов теплоотдачи на лопатках турбинной решетки.
    • Стенд для изучения теплообмена и гидросопротивлений в каналах охлаждения лопаток турбин во вращении при n=8000 об/мин.
  4. Лаборатория термодинамики (ауд. 2-111а).
    • Установка для исследования адиабатического сжатия воздуха в лопаточной машине.
    • Установка для исследования цикла холодильной машины.
    • Макеты и натурные образцы малогабаритных авиационных и ракетных двигателей.
  5. Лаборатория тепломассопереноса (ауд. 2-111).
    • Установка для исследования теплообмена в кольцевом канале.
    • Установки для исследования цикла холодильной машины.
    • Установки для исследования теплопроводности.
    • Установки для исследования лучистого теплообмена.
    • Установки для исследования конвективного теплообмена.
    • Стенды исследования электротепловой аналогии.
    • Установки для исследования теплоотдачи при кипении и конденсации.
    • Установка с информационно-измерительным комплексом для автоматизированной обработки экспериментальной информации.
    • Имитационное моделирование теплоотдачи при свободной конвекции газов.
    • Имитационное моделирование теплопередачи в теплообменнике типа «труба в трубе».
  6. Лаборатория автоматизации экспериментальных исследований (ауд. 2-106а)
    • Установка с информационно-измерительным комплексом для автоматизированной обработки экспериментальной информации.
    • Автоматизированный измерительный комплекс (SCADA) на элементной и приборной базе National Instruments (США).
    • Современная проекционная аппаратура и интерактивная доска.
  7. Компьютерный класс (ауд. 2-302) – 14 компьютеров Pentium-IV.
  8. Компрессорная станция.
    • Компрессоры на 25 МПа.
    • Вакуумные машины.
  9. Загородная испытательная станция.
    • Натурные образцы авиационных двигателей для модернизации их в наземные энергоустановки.
    • Производственная и испытательная база.
    • Газодинамический комплекс в составе компрессорной станции и лабораторий в ауд. 2-101 и 2-102, а также модельная ГТУ-ТЭЦ на базе микротурбины Calistone C-30 включены в перечень уникальных объектов университетов Министерства образования и науки Российской Федерации.