В СГАУ создается международная научная лаборатория «Физика и химия горения»

В Самарском национальном исследовательском университете имени академика С.П. Королёва создается новая международная научная лаборатория «Физика и химия горения». Ее возглавит ученый с мировым именем, специалист в области квантовой химии, профессор Международного университета Флориды (Майами, США) Александр Мебель. Исследования будут проводиться в 2017-2019 годах на средства мегагранта, выделенного правительством РФ для государственной поддержки научных исследований по теме «Разработка физически обоснованных моделей горения», проводимых под руководством ведущих учёных в российских образовательных организациях высшего образования. Результаты этих исследований будут способствовать созданию наиболее экологичных и эффективных камер сгорания газотурбинных двигателей силами ученых Самарского университета.

Александр Мебель известен в научном мире, прежде всего, своими исследованиями в области квантовой химии. Несколько лет назад вместе с американским учёным Майклом Хэвеном и профессором Самарского университета Валерием Азязовым он уже начал проводить совместные исследования в Самарском университета по тематике лаборатории «Структура и динамика квантовых систем», входящей в состав НОЦ физики неравновесных открытых систем (НОЦ ФНОС). Новая научная лаборатория «Физика и химия горения», создаваемая под руководством Александра Мебеля на средства мегагранта правительства РФ в Самарском университете, будет иметь статус отдельного подразделения, но сохранять тесные связи с научно-образовательными центрами газодинамических исследований (НОЦ ГДИ) и НОЦ ФНОС, и будет специализироваться на изучении физико-химической «составляющей» процессов горения в различных двигателях.

«Вместе с профессором Самарского университета Валерием Азязовым мы продолжим изучение процессов горения в различных видах двигателей – автомобильных, авиационных, газотурбинных. В ходе проведения исследований будут решаться две задачи: во-первых, нужно, чтобы в процессе сгорания топлива выделялось как можно больше энергии, что повышает КПД, а, во-вторых, требуется минимизировать выделение вредных веществ, обеспечив тем самым приемлемую экологическую нагрузку на внешнюю среду. Речь, прежде всего, идет о наиболее вредных выбросах, в первую очередь канцерогенных молекул», — обозначил задачи новой лаборатории в ходе своего недавнего визита в Самарский университет ее научный руководитель.

Знание поверхностей потенциальной энергии химических реакций, протекающих в камере сгорания двигателей, позволит исследователям строить довольно точные кинетические компьютерные модели, рассчитывать механизм той или иной химической реакции, а также ее скорость и выход различных продуктов. Сами расчеты при этом будут производиться как в США, так и в вычислительном кластере Самарского университета, который базируется на университетском суперкомпьютере «Сергей Королёв». Для экспериментальной проверки создаваемых компьютерных моделей горения будут использованы лазерные установки, которыми располагают НОЦ ФНОС и НОЦ ГДИ Самарского университета. После того, как в новой лаборатории будут проведены модельные расчёты и получено экспериментальное подтверждение их корректности и точности, полученные модели будут переданы инженерам-двигателистам для конструирования оптимальной конструкции камер сгорания двигателей.

«Самое замечательное в этом проекте — выстраивается классическая линейка, когда результаты фундаментальных исследований процессов горения находят себе применение в решении прикладных научных задач. То есть результаты этих исследований будут использованы в научно-образовательном центре газодинамических исследований, где решаются вопросы полноты сгорания топлив, экологического и энергетического эффектов, возникающих при сгорании топлив. Такой симбиоз приведёт к созданию экологичной и эффективной камеры сгорания газотурбинных двигателей», — убежден проректор Самарского университета Андрей Прокофьев.

Кроме того, новая лаборатория под руководством ученого с мировым именем, создаваемая в Самарском университете, будет способствовать практической реализации принципа «обучение через исследования», который сейчас активно внедряется в ведущих университета России. «Мы будем активно привлекать к работе в лаборатории аспирантов и студентов Самарского университета. У нас уже есть четыре-пять действующих сотрудников, еще троих ждем на собеседование. Мы будем рады притоку в наш новый коллектив способных и энергичных студентов, аспирантов, НПР и научных работников, желающих на квантовом уровне и на современном оборудовании изучать элементарные атомно-молекулярные процессы. На первом этапе главная наша забота — создание мотивированной команды», — говорит Александр Мебель