Темпланы

Рафальская Татьяна Анатольевна

№

Шифр

Название проекта.
Код ГРНТИ.
Вид исследования

Кафедра

Научный руководитель

Исполнители

Краткая аннотация

Ожидаемые результаты

Анноти-
рованный отчет

► 2026 год

НАПРАВЛЕНИЕ 2 Физика и механика наноматериалов и микротечений

РАЗДЕЛ 2 Теплофизические характеристики материалов, включая наножидкости

2.2.3.10

Изучение диффузии графеновых пластинок в жидкостях с разной вязкостью

Код ГРНТИ: 30.17.02, 30.51.27

Вид исследования: Фундаментальное научное исследование

Кафедра теоретической механики

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Шангин Д. О., ассистент, 226 ас гр.

Методами равновесной молекулярной динамики будет изучена диффузия графеновых пластинок в жидкостях с разной вязкостью и ее зависимость от морфологии пластинок.

Будут получены систематические данные о характере диффузии графеновых пластинок в жидкостях с разной вязкостью, ее зависимость от морфологии графеновых пластинок, аспектного отношения, числа слоев и концентрации. Для достаточно длинных пластинок будет получена информация о продольном и поперечном коэффициентах диффузии.

2.2.4.11

Изучение реологии наножидкости в наноканалах

Код ГРНТИ: 30.17.02, 30.51.27

Вид исследования: Фундаментальное научное исследование

Кафедра теоретической механики

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник

Методами неравновесной молекулярной динамики будет изучена реология наножидкостей со сферическими наночастицами разной концентрации и диаметра в зависимости от размера канала.

Будут получены данные о зависимости вязкости и структуры наножидкости от скорости сдвига, концентрации, температуры, размеров наночастиц в наноканалах разных размеров.

2.2.7.14

Изучение вязкости наножидкостей с графеновыми пластинками в объеме

Код ГРНТИ: 30.51.27, 30.17.02

Вид исследования: Фундаментальное научное исследование

Кафедра теоретической механики

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Шангин Д. О., ассистент, 226 ас гр.

Методами равновесной молекулярной динамики будет изучена вязкость наножидкостей с графеновыми пластинками в объеме и ее зависимость от морфологии пластинок и их концентрации.

Будут получены данные о зависимости вязкости наножидкостей с графеновыми частицами от их концентрации, аспектного отношения, температуры. Во всех случаях будут систематически изучены вклады в перенос импульса различного типа взаимодействий, тем самым будут определены механизмы вязкости.

РАЗДЕЛ 6 Технология создания систем энергосбережения теплоснабжения и жизнеобеспечения

► 2025 год

НАПРАВЛЕНИЕ 2 Физика и механика наноматериалов и микротечений

РАЗДЕЛ 2 Теплофизические характеристики материалов, включая наножидкости

2.2.3.5

Изучение реологии наножидкостей с нанотрубками.

Код ГРНТИ: 30.51.27, 30.17.02

Вид исследования: Фундаментальное научное исследование

Кафедра теоретической механики

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник

Методами неравновесной молекулярной динамики будет изучена реология наножидкостей с нанотрубками различной длины и концентрации.

Будут получены данные о зависимости вязкости и структуры наножидкости от скорости сдвига, концентрации нанотрубок и их длины.

2.2.4.6

Изучение реологии наножидкости в наноканалах.

Код ГРНТИ: 30.17.02, 30.51.27

Вид исследования: Фундаментальное научное исследование

Кафедра теоретической механики

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник

Будут получены данные о зависимости вязкости и структуры наножидкости от скорости сдвига, концентрации, размеров наночастиц в наноканалах разных размеров.

РАЗДЕЛ 6 Технология создания систем энергосбережения теплоснабжения и жизнеобеспечения

► 2024 год

НАПРАВЛЕНИЕ 2 Физика и механика наноматериалов и микротечений

РАЗДЕЛ 2 Теплофизические характеристики материалов, включая наножидкости

2.2.1.9

Изучение реологии наножидкостей с углеродными нанотрубками.

Код ГРНТИ: 30.17.02, 30.51.27

Вид исследования: Фундаментальное научное исследование

Кафедра теоретической механики

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Белкин А. А., д-р физ.-мат. наук, заведующий кафедрой

Методами неравновесной молекулярной динамики будет изучена реология наножидкостей с углеродными нанотрубками различной длины и концентрации.

Скачать

2.2.2.10

Изучение реологии гибридных наножидкостей

Код ГРНТИ: 30.17.02, 30.51.27

Вид исследования: Фундаментальное научное исследование

Кафедра теоретической механики

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Белкин А. А., д-р физ.-мат. наук, заведующий кафедрой

Методами неравновесной молекулярной динамики будет изучена реология наножидкостей с углеродными нанотрубками и наночастицами.

Будут получены данные о зависимости вязкости гибридных наножидкостей от скорости сдвига, концентрации, размеров внутренних структурных элементов среды.

Скачать

РАЗДЕЛ 6 Технология создания систем энергосбережения теплоснабжения и жизнеобеспечения

► 2023 год

НАПРАВЛЕНИЕ 2 Физика и механика наноматериалов и микротечений

РАЗДЕЛ 6 Технология создания систем энергосбережения теплоснабжения и жизнеобеспечения

2.6.1.20

Совершенствование методов расчета теплоустойчивости наружных ограждений.

Код ГРНТИ: 67.03.05

Вид исследования: Прикладное научное исследование

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Дрепина К. А.; Мансуров Р. Ш., канд. техн. наук

Будут модифицированы методы расчета теплоустойчивости ограждающих конструкций для учета возможных негармонических режимов колебания тепловых потоков и температур.

На основе обработки экспериментальных данных будут получены зависимости, описывающие теплоустойчивость наружного ограждения при реальных нестационарных воздействиях. Будет уточнен инженерный метод расчета теплоустойчивости ограждения.

2.6.2.21

Определение оптимальных скоростей и температур теплоносителей для двухступенчатых схем теплообменников в тепловых пунктах.

Код ГРНТИ: 67.01.77

Вид исследования: Прикладное научное исследование

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Иргит А. А.

Будет выполнено моделирование режимов работы трубчатого водо-водяного теплообменника на основе числа единиц переноса теплоты (NTU).

На основе обработки архивных данных о погоде в г. Новосибирске за последние 10 лет будут уточнены аналитические зависимости для расчета продолжительности тепловых нагрузок и с их помощью будут определены режимы работы двухступенчатых схем теплообменников в течение года при различных расчётных значениях скоростей и температур теплоносителей.

► 2022 год

НАПРАВЛЕНИЕ 2 Физика и механика наноматериалов и микротечений

РАЗДЕЛ 6 Технология создания систем энергосбережения теплоснабжения и жизнеобеспечения

2.6.1.26

Моделирование теплообменников теплоэнергетических установок

Код ГРНТИ: 67.01.77

Вид исследования: Прикладное научное исследование

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Зубков Д. В.

Будут получены зависимости, описывающие изменение числа NTU для задачи с неизвестным расходом первичного теплоносителя и неизвестной температурой вторичного теплоносителя в переменных режимах работы и определены эффективность теплообменника, оптимальные скорости и температурный перепад теплоносителей

2.6.2.27

Уточнение методов расчета теплоустойчивости наружных ограждений

Код ГРНТИ: 67.03.05,

Вид исследования: Прикладное научное исследование

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Мансуров Р. Ш., канд. техн. наук; Тельнов А. А.

Теплоустойчивость ограждений - это свойство сохранять относительное постоянство температуры при колебаниях теплового потока. Численно будет изучено изменение теплотехнических характеристик наружного ограждения при нестационарных воздействиях с внутренней и наружной стороны с использованием экспериментальных данных.

Будут получены зависимости описывающие теплоустойчивость наружного ограждения при реальных нестационарных воздействиях. Будет уточнен инженерный метод расчета теплоустойчивости ограждения.

► 2021 год

НАПРАВЛЕНИЕ 2 Физика и механика наноматериалов и микротечений

РАЗДЕЛ 6 Технология создания систем энергосбережения теплоснабжения и жизнеобеспечения

2.6.1.23

Определение оптимального температурного графика регулирования систем теплоснабжения по условию минимума годовых эксплуатационных затрат

Код ГРНТИ: 67.53.21

Вид исследования: Прикладное научное исследование

Кафедра теоретической механики

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Филатова Т. М.

Будет выполнено моделирование режимов работы системы теплоснабжения при различных графиках центрального регулирования тепловой нагрузки по условию минимума годовых эксплуатационных затрат для действующего участка теплосети г. Новосибирска.

Для различных способов регулирования тепловой нагрузки будет разработана методика определения основных технико-экономических показателей: удельной стоимости топлива за год при работе ТЭЦ по теплофикационному циклу по сравнению с конденсационным; удельной стоимости перекачки теплоносителя; удельной стоимости тепловых потерь за год; удельных годовых отчислений от стоимости сети

Скачать

2.6.2.24

Моделирование режимов работы трубчатого теплообменника

Код ГРНТИ: 67.01.77

Вид исследования: Прикладное научное исследование

Кафедра теоретической механики

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Зубков Д. В.

Моделирование режимов работы трубчатого водо-водяного теплообменника будет выполнено численным методом на основе чисел единиц переноса теплоты.

Будут получены зависимости, описывающие изменение числа единиц переноса теплоты (NTU) для задач с различными вариациями недостаточных граничных условий и различных режимов работы теплообмнника

Скачать

► 2020 год

НАПРАВЛЕНИЕ 2 Физика и механика наноматериалов и микротечений

РАЗДЕЛ 6 Технология создания систем энергосбережения теплоснабжения и жизнеобеспечения

2.6.1.32

Моделирование режимов работы противоточных водо-водяных теплообменников

Код ГРНТИ: 67.01.77

Вид исследования: Прикладное научное исследование

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор; Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Кунаев И. О.

Будет выполнено моделирование режимов работы противоточных водо-водяных теплообменников, будет выполнено численным методом на основе чисел единиц переноса.

Будут получены данные для верификации полученных ранее формул, описывающих переменные параметры теплообменников.

2.6.2.33

Исследование работы системы теплоснабжения в аварийном режиме работы и при ограниченном отпуске теплоты

Код ГРНТИ: 67.01.77

Вид исследования: Прикладное научное исследование

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор; Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник

Будет выполнено моделирование режимов работы системы теплоснабжения при аварийном графике отпуска теплоты с учетом переменной нагрузки горячего водоснабжения, соотношения нагрузок на отопление и горячее водоснабжение и тепловой аккумуляции зданий.

Будут получены формулы, позволяющие определить допустимое время работы системы теплоснабжения при аварийном отпуске теплоты с учетом переменной нагрузки горячего водоснабжения при различной тепловой аккумуляции зданий.

2.6.3.34

Сравнение режимных параметров качественного и количественного способов регулирования тепловой нагрузки по условию минимума тепловых потерь в системах теплоснабжения

Код ГРНТИ: 67.53.21

Вид исследования: Прикладное научное исследование

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор; Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Филатова Т. М.

Будет выполнено моделирование режимов работы системы теплоснабжения при качественном и количественном способах регулирования тепловой нагрузки по условию минимума тепловых потерь в системе теплоснабжения для действующего участка теплосети г. Новосибирска

Будут определены тепловые потери при качественном регулировании при относительно постоянном расходе воды в теплосети и количественном регулировании при переменном расходе воды в течение отопительного периода с учетом климатических условий г. Новосибирска.

► 2019 год

НАПРАВЛЕНИЕ 2 Физика и механика наноматериалов и микротечений

РАЗДЕЛ 6 Технология создания систем энергосбережения теплоснабжения и жизнеобеспечения

1	2.6.1.31	Моделирование работы взаимосвязанных теплообменников Код ГРНТИ: 67.03.03 Вид исследования: Теоретическое научное исследование	Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции	Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор	Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор; Рудяк В. Я., д-р физ.-мат. наук, главный научный сотрудник; Кунаев И. О.	Необходимость энергосбережения привела к созданию новых схем тепловых пунктов, состоящих из групп взаимосвязанных теплообменников, позволяющих перераспределять потоки теплоты в переменном режиме работы, с так называемой связанной подачей теплоты. Однако расчет переменных режимов этих схем не проводится в связи с отсутствием методов расчета этих схем и необходимых экспериментальных данных. Применяемая в настоящее время теория расчёта переменных режимов теплообменных аппаратов основана на применении постоянных параметров теплообменников. Эти методы, однако, пригодны лишь для вполне определенных условий работы отдельных теплообменников и не применимы для системы теплообменников. В этой связи необходимо понять область применимости существующих соотношений для расчета теплообменных устройств в переменных режимах работы. Расчет систем теплообменников в условиях связанной подачи теплоты в рамках существующих методов фактически не возможен. Это делает задачу изучения и развития существующих методов расчета теплообменных систем и экспериментальное их изучение еще более актуальной.	Будут получены зависимости изменения параметров теплообменников от температур и расходов теплоносителей, что позволит моделировать работу взаимосвязанных теплообменников в переменном режиме работы.
2	2.6.2.32	Изучение распределения влаги в многослойных ограждающих конструкциях на основе потенциала влажности Код ГРНТИ: 67.03.05 Вид исследования: Прикладное научное исследование	Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции	Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор	Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор; Захаров К. П.; Мансуров Р. Ш., канд. техн. наук	Теплотехнический расчет наружных ограждений по СП «Тепловая защита зданий» не учитывает особенности динамики формирования микроклимата в помещениях. Теория потенциала влажности основана на законах массопереноса влаги. Потенциал влажности является полным термодинамическим потенциалом влаги и определяет её состояние во всех фазах в материале при любых значениях влажности и температуры. Применение потенциала влажности в расчетах влажностного режима затруднено отсутствием теплофизических характеристик для большинства строительных материалов, поскольку они зависят как от наружного климата города, так и от микроклимата помещений.	Будет определён годовой ход потенциала влажности для наружного воздуха при различных климатических условиях. Будут получены теплофизические характеристики строительных материалов в шкале потенциала влажности (коэффициенты влагопроводности), в зависимости от внешних и внутренних условий, что позволит уточнить расчет требуемой толщины ограждений.
3	2.6.3.33	Оптимизация графиков качественно-количественного регулирования Код ГРНТИ: 67.53.21 Вид исследования: Прикладное научное исследование	Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции	Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор	Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор; Мансуров А. Р.	В настоящее время применяется только качественное регулирование тепловой нагрузки. В то же время, системы отопления работают лучше при переменном расходе воды, при качественно-количественном регулировании в тепловой сети циркулирует меньший расход воды. Существующие способы расчета качественно-количественного регулирования учитывают только нагрузку системы отопления и не могут применяться при связанной подаче теплоты, что требует уточнения расчета температурных графиков и переменных режимов работы системы теплоснабжения.	Будут моделироваться переменные режимы работы системы теплоснабжения при различных способах качественно-количественного регулирования тепловой нагрузки при связанной подаче теплоты. Будут предложены способы оптимизации графиков качественно-количественного регулирования с учетом нагрузки горячего водоснабжения и современных схем тепловых пунктов.
4	2.6.4.34	Моделирование переменных режимов работы системы теплоснабжения при срезках температурного графика и низкотемпературном теплоснабжении Код ГРНТИ: 67.53.21 Вид исследования: Прикладное научное исследование	Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции	Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор	Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор; Тюсов С. М.; Филатова Т. М.; Литвинова О. С.	Применение верхней срезки и поднятие нижней срезки температурного графика резко сокращает область центрального качественного регулирования тепловой нагрузки, поэтому часто считается, что альтернативой будет переход на низкотемпературное теплоснабжение без верхней срезки. В графике без верхней срезки область качественного регулирования смещается в область более низких температур наружного воздуха, что позволяет обеспечить оптимальную температуру внутреннего воздуха. Однако при низких температурах нагрузка второй ступени теплообменника горячего водоснабжения невелика, что позволяет обеспечить приемлемую внутреннюю температуру и в графике с верхней срезкой, при меньшем расходе сетевой воды. Наиболее неблагоприятный внутренний температурный режим наблюдается в пределах точки излома температурного графика, когда максимальна нагрузка второй ступени подогревателя СГВ. При этом в графике без срезки точка излома приходится на область более низких температур наружного воздуха, когда теплопотери ещё достаточно велики, и не удаётся обеспечить даже допустимые значения внутренней температуры	Будут моделироваться режимы работы тепловой сети по разработанной методике в сравнении с эксплуатационными данными работы ТЭЦ г. Новосибирска. Будет уточнена методика расчета переменных режимов и получена функция предсказания работы системы теплоснабжения.
5	2.6.5.35	Исследование переменных режимов работы системы теплоснабжения в аварийном режиме работы Код ГРНТИ: 67.53.21 Вид исследования: Прикладное научное исследование	Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции	Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор	Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор; Чапаев Д. Б., канд. техн. наук, заведующий кафедрой	Существующие методики расчета остывания зданий при отключении или отопления или уменьшения тепловой мощности не учитывают переменную нагрузку горячего водоснабжения, соотношение нагрузок на отопление и горячее водоснабжение и тепловую аккумуляцию зданий, что требует их уточнения.	Будет определено допустимое время работы системы теплоснабжения при аварийном отпуске теплоты с учетом переменной нагрузки горячего водоснабжения при различных типах наружных ограждений (различной тепловой аккумуляции зданий).

► 2018 год

НАПРАВЛЕНИЕ 2 Физика и механика наноматериалов и микротечений

РАЗДЕЛ 2 Теплофизические характеристики материалов, включая наножидкости

2.2.10.26

Энергоэффективные технологии теплогазоснабжения и теплогенерации

Код ГРНТИ: 67.53.21, 67.53.27

Вид исследования: Теоретическое научное исследование

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Рафальская Т. А., д-р техн. наук, профессор

Мансуров Р. Ш., канд. техн. наук; Мезенцев И. В., канд. техн. наук; Филатов С.В.; Зандараев А. Ч.; Мансуров А. Р.

Разработка теоретических основ расчета теплообменных аппаратов; оптимизация температурных графиков центрального регулирования на источнике теплоты; прогнозирование переменных режимов работы системы теплоснабжения, в т. ч. в аварийных ситуациях, при экстремально низких наружных температурах, исследование внутреннего микроклимата помещений, в зависимости от теплоустойчивости наружных ограждений в условиях «связанной» подачи теплоты; создание новой схемы многофункционального теплового пункта с интеллектуальной системой управления.

Будут произведены расчёты переменных режимов системы теплоснабжения и на их основе методом математического моделирования будет определён оптимальный график центрального регулирования, найдены передаточные функции, позволяющие описать (спрогнозировать) работу системы в различных условиях, будет создана модель многофункционального теплового пункта с интеллектуальной системой управления.