Сотрудники кафедры специалисты по теплотехническим и электротехническим дисциплинам, в настоящее время решают и разрабатывают широкий спектр научно-технических и научно-методических задач:
- научно-методологические основы экспериментального определения теплофизических свойств материалов;
- техника и технология ионного легирования;
- коррозионная стойкость трубопроводов и оборудования.
Сотрудниками кафедры «ЭиТ» опубликовано около 350 научных статей, 10 монографий в центральной печати, 27 учебных и методических пособий, в том числе 2 учебных пособия с грифом УМО «Теплоэнергетика и электротехника», получено 14 патентов на изобретения.
Разработанные методики обладают новизной и оригинальностью и поэтому являются перспективными для использования в информационно-измерительных системах, компьютерных технологиях и программах.
Основные научные разработки кафедры
Патенты
- Патент РФ на изобретение № 2263901 «Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов»;
- Патент РФ на изобретение № 2250454 «Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик твердых материалов»;
- Патент РФ на изобретение № 2421711 «Способ неразрушающего контроля комплекса теплофизических характеристик твердых строительных материалов»
- Патент РФ на полезную модель «Газовая горелка» № 86282;
- Патент РФ на полезную модель «Ветроэнергетическая установка» № 74669;
- Патент РФ на полезную модель «Ветроэнергетическая установка» 74670;
- Патент РФ на полезную модель «Установка для нанесения покрытий» № 98003;
- Патент РФ на полезную модель «Геотермальные устройства» № 89678;
- Патент РФ на полезную модель № 109232 «Ветроэнергетическая установка малой мощности турбинного типа»;
- Патент РФ на полезную модель № 109835 «Тепловая установка»;
- Патент РФ на полезную модель № 109838 «Спиральный теплообменник кипящего слоя»;
- Патент РФ на полезную модель № 109838 «Пароконденсатный нагреватель»;
- Патент РФ на полезную модель № 109838 «Механический теплогенератор»;
- Программа «Расчет электрохимической защиты подземных металлических сооружений, ЭХЗ-11» Федеральная служба по интеллектуальной собственности №20106115203;
- «Тренажер для расчета, проектирования и наладки электрохимической защиты металлических сооружений». Свидетельство РФ о гос. Регистрации программ ЭВМ № 2009614696 от 02.09.2009 г.
Учебные пособия ¾ 27, из них 2 с грифом УМО
- Фокин В. М. Теоретические основы оптимизации теплотехнических характеристик ограждающих конструкций. Учебное пособие с грифом УМО по электротехнике и теплоэнергетике, Волгоград. Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет. 2003, 140 с. 8,75 усл. печ. л.
- Фокин В. М. Расчет и эксплуатация теплоэнергетического оборудования котельных. Учебное пособие с грифом УМО по «Теплоэнергетике и электротехнике». Волгоград, Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет. 2004. 228 с. 14,0 усл. печ. л.
Монографии
- «Научно-методологические основы определения теплофизических свойств материалов методом неразрушающего контроля». Фокин В. М. Монография. М. Машиностроение-1, 2003, 140 с.
- «Основы технической теплофизики». Фокин В. М., Бойков Г. П., Видин Ю. В. Монография. М. Машиностроение-1, 2004, 172 с.
- «Энергосбережение в производственных и отопительных котельных». Фокин В. М. Монография. М. Машиностроение-1, 2004, 180 с.
- «Неразрушающий контроль теплофизических характеристик строительных материалов». Фокин В. М., Чернышов В. Н. Монография. М.: Машиностроение-1, 2004. 212 с.
- «Основы энергосбережения в вопросах теплообмена». Фокин В. М., Бойков Г. П., Видин Ю. В. Монография. М.: Машиностроение-1, 2005. 193 с.
- «Теплогенераторы котельных». Фокин В. М. Монография. М.: Машиностроение-1, 2005. 160 с.
- «Теплогенерирующие установки систем теплоснабжения». Фокин В. М. Монография. М.: Машиностроение-1, 2006. 240 с.
- «Основы энергосбережения и энергоаудита». Фокин В. М. Монография. М.: Машиностроение-1, 2006. 256 с.
- «Тепловые методы технической диагностики строительных материалов и изделий». Чернышов В.Н., Фокин В. М. и др. Монография. М.: Машиностроение1, 2007. 208 с.
- «Основы теплофизики горения и взрыва». Фокин В. М. Бойков Г.П., Бацура А.В. Монография. Волгоград.: ВолгГАСУ, 2007. 52 с.
- «Научные методы в теплотехнике». Фокин В. М. Бойков Г.П., Бацура А.В. Монография. Волгоград.: ВолгГАСУ, 2008. 52 с.
- «Энергетический потенциал геотермальных скважин». Фокин В. М. Панасов Б.В., Монография. Волгоград.: ВолгГАСУ, 2009. 74 с.
- «Энергоэффективные методы определения теплофизических свойств строительных материалов и изделий», Фокин В.М., Ковылин А.В., Чернышов В.Н. Монография: издательский дом «Спектр», Россия, г. Москва, 2011, 156 стр.
- «Геотермальные устройства в системах теплоснабжения», Фокин В.М, Бодрова Е.В. Монография: издательство ВолгГАСУ, Россия, г. Волгоград, 2011., 100 стр.
- «Пароконденсатные нагреватели в автономных системах отопления» Фокин В.М., Усадский Д.Г. Монография: издательство ВолгГАСУ, Россия, г. Волгоград : ВолгГАСУ, 2012., 72с.
- «Определение температуропроводности строительных материалов в телах кубической формы». Фокин В. М., Бойков Г. П., Семенова Т. А.. Монография. Научное издание. Волгоград 2001, с.36.
- «Определение теплофизических свойств строительных материалов». Монография. Издательство Красноярского университета. Бойков Г. П., Видин Ю. В., Фокин В. М. 1992, 172 с. 10 усл. печ. л.
В монографиях по энергосбережению в производственных и отопительных котельных рассмотрены вопросы устройства и работы паровых, водогрейных и электродных котельных агрегатов, гелио и геотермальных установок, котлов утилизаторов, теплонасосных установок. Изложены методики и рекомендации по расчету тепловых схем теплогенерирующих установок, паровых и водогрейных котельных агрегатов, горения органического топлива, теплового баланса, расхода топлива, топочных камер, конвективных поверхностей нагрева. Предлагаемые методики расчета тепловых схем котельных позволяют, задаваясь определенными параметрами, получать параметры различного уровня: требуемую температуру любого теплоносителя (воды или пара), расхода теплоносителя, расхода топлива и тем самым выбрать наиболее экономичный и энергосберегающий вариант работы котельной.
На кафедре ЭиТ работает научно-исследовательская лаборатория «Техническая теплофизика».
Научно-исследовательская лаборатория «Техническая теплофизика» является научным структурным подразделением ВолгГАСУ и ставит своей целью деятельность по решению фундаментальных, прикладных и внедренческих научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по разработке научно-методологических основ экспериментального определения теплофизических характеристик (ТФХ) и электрофизических свойств (ЭФС) используемых и вновь разрабатываемых строительных, теплоизоляционных, облицовочных материалов и изделий, диэлектриков, кабельных пластикатов, электроизоляционных и других материалов, теплоэнергетического оборудования, имеющих высокую актуальность и хозяйственное значение; по выполнению хоздоговорных работ; по подготовке высококвалифицированных специалистов для работы в вузах, на предприятиях.
НИЛ Техническая теплофизика решает следующие задачи:
- определение теплофизических характеристик строительных, теплоизоляционных, облицовочных материалов и изделий, ограждающих конструкций и сооружений;
- определение электрофизических свойств диэлектриков, кабельных пластикатов, сегнетоэлектриков, грунтов, электроизоляционных и других материалов;
- экспериментальное определение коэффициентов теплопроводности, объемной теплоемкости, температуропроводности и плотности строительных и теплоизоляционных материалов;
- экспериментальное определение коэффициентов поглощения электромагнитных волн, удельного объемного электрического сопротивления, диэлектрической проницаемости, электрического потенциала электроизоляционных материалов, диэлектриков, пластикатов, грунтов;
- измерение тепловых потоков от наружных ограждений и остекления;
- измерение электрических потенциалов материалов и грунтов;
- расчеты температурных полей ограждающих конструкций;
- расчет и подбор теплоэнергетического оборудования котельных (паровых и водогрейных теплогенераторов, насосов, теплообменников, оборудования водоподготовки, топливного хозяйства и др.);
- расчет и подбор тепломассообменного и теплотехнологического оборудования и тепловых установок;
- расчет теплового и эксергетического баланса установок;
- расчет и подбор электрооборудования, электрических машин и аппаратов;
- расчет, проектирование и наладку систем электрохимической защиты трубопроводов и кабельных сетей;
- диагностику коррозионных проявлений теплоэнергетического оборудования;
- разработку мероприятий по энергосбережению в системах электроснабжения;
- разработку мероприятий по энергосбережению в вопросах теплообмена;
- разработку мероприятий по энергосбережению в теплогенерирующих установках;
- разработку мероприятий по энергосбережению в производственных и отопительных котельных;
- разработку мероприятий по энергосбережению в тепловых сетях;
- разработку мероприятий по энергосбережению в теплотехнологиях;
- разработку мероприятий по энергосбережению в зданиях и сооружениях;
- разработку мероприятий по энергосбережению за счет использования альтернативных источников энергии (солнечных коллекторов и гелиоустановок, тепловых насосов, фотоэлектрических и ветроэнергетических установок);
- разработку мероприятий по энергосбережению за счет использования вторичных энергоресурсов (горючих, тепловых и избыточного давления).
- разработку мероприятий по антикоррозионной защите оборудования;
- повышение квалификации работников в области защиты от коррозии.
В русле общего направления кафедры на разработку и внедрение оптимальных и энергосберегающих технологий и материалов, развиваются научно-технические работы по электрохимической защите металлических сооружений от коррозии. Учебно-образовательные программы на кафедре также предназначены для повышения квалификации специалистов среднего и высшего звена по новейшим технологиям энергосбережения и противокоррозионной защиты. В частности эти программы были использованы для обучения специалистов группы контроля коррозии и катодной защиты компании «Тенгиз-Шевройл» в 2005 г.
Оптимизация теплотехнических характеристик ограждающих конструкций зданий и сооружений существенно влияют на работу систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, потребляющих в настоящее время значительное количество тепловой энергии. Большую роль в этом играет знание теплофизических свойств строительных, теплоизоляционных и облицовочных материалов.
На кафедре «ЭиТ» разработаны методики и экспериментальные установки для определения теплофизических свойств строительных, теплоизоляционных и облицовочных материалов. Внедрены эффективные методы расчета тепловых свойств материалов, которые позволяют оптимизировать энергосбережение на объектах промышленного комплекса и ЖКХ.
Разработанные научно-методологические основы выгодно отличаются от известных методов быстродействием, небольшой погрешностью, обладают новизной и оригинальностью. Кроме того, методики позволяют автоматизировать эксперимент, упрощается реализация на базе микропроцессорной техники, и являются перспективными для использования в информационно-измерительных системах неразрушающего контроля ТФХ материалов.
По разработке методов неразрушающего контроля теплофизических свойств материалов сотрудниками кафедры ведутся совместные научные исследования с учеными Астраханского государственного технического университета (кафедра «Теплоэнергетики»), Тамбовского государственного технического университета (кафедра «Информатики и правовой деятельности»), Саратовского научного центра РАН (лаборатория нетрадиционной энергетики).
По вопросам теплотехнологического оборудования предприятий на кафедре рассматриваются особенности конструкций и эксплуатации высокотемпературного теплотехнологического оборудования, применяемого в машиностроительной, строительной и химической отраслях промышленности Волгоградской области. Кафедра имеет возможность производить научные и технические изыскания по совершенствованию теплотехнологического оборудования различных производств.
По разработке техники и технологии ионного легирования сотрудниками кафедры ведутся совместные научные исследования с учеными Восточно-украинского национального университета им. В.И. Даля г. Луганск (кафедра «Двигателей внутреннего сгорания»), а также с учеными инженерного колледжа при Институте инженерных наук и технологий г. Исламабад (Пакистан). Техника и технология ионного легирования позволяет наносить поверхностные покрытия различного назначения: упрочняющие и жаростойкие на инструменты, каталитические на детали двигателя внутреннего сгорания для дожигания вредных выбросов до безвредного содержания выхлопных газов, на поверхности химических аппаратов для ускорения реакций в них. Возможно также нанесения декоративных покрытий.
При наличии заказчиков возможно изготовление документации на конструкцию установки ионного легирования и современные комплектующие к ней; участие в изготовлении и сборке, а также в обработке технологий легирования для заданных конкретных целей.