Дифракція лазерного випромінювання на мікрокраплях води
Основні напрямки наукових досліджень кафедри пов’язані з вивченням фізичних та фізико-хімічних основ енергоперетворення, дослідження та розвиток комплексів як традиційної, так і альтернативної енергетики: сонячної, водневої, сірководневої, вітрової, геотермальної, а також екологічно чистих кріогенних та пневматичних силових установок, що можуть бути застосовані в енергетичних системах та на транспорті. На базі Інституту проблем машинобудування ім. А.М.Підгорного Національної академії наук України науковці кафедри розробили вітроенергетичну установку з водневим накопиченням енергії, яка призначена для перетворення енергії вітру в електричну енергію та виробництва екологічно чистого енергоносія з водню та кисню. Створений водневий накопичувач в якості паливного елемента, що здатний виробляти електроенергію при відсутності вітру, використовуючи водень і кисень. Активно досліджуються металогідридні системи та установки з утилізації низькопотенційного тепла існуючих електростанцій та енергетичних установок.
Рис. 1. Вакуумна технологічна установка для дослідження металогідридних систем | Рис. 2. Термосорбційний компресор з блоком керування |
Співробітниками кафедри спільно з НВК ВДЕРТ проводяться розробки модельного ряду високоефективних повітряних генераторів потужністю 1-3 кВт з використанням вітрової турбіни з концентратором (конфузором) і випускним пристроєм (дифузором) на основі використання новітніх матеріалів і технологій, розроблених в ННЦ ХФТІ.
Рис. 3. Повітряний генератор, розроблений в НВК ВДЕРТ ННЦ ХФТІ |
Фахівці кафедри прийняли активну участь у розробці першої в країнах СНД моделі екологічно чистого кріогенного автомобілю, що працює на рідкому азоті, а також ряду пневматичних двигунів різної конструкції.
Рис. 4. Випробування пневматичних двигунів на експериментальному стенді | Рис. 5. Експериментальна модель кріогенного автомобіля на рідкому азоті |
Співробітниками кафедри розроблена сучасна математична модель та комп’ютерна програма для розрахунку та трьохмірної візуалізації повного набору термодинамічних функцій рідкого та газоподібного азоту та інших технічних газів в широкому діапазоні тисків та температур.
Рис. 6. Результати комп’ютерних розрахунків густини та теплоємності рідкого та газоподібного азоту |
Особлива увага на кафедрі приділяється розробкам сучасних систем енергозбереження та підвищення енергоефективності існуючих технологій в енергетиці, комунальній сфері та на транспорті. Зокрема, активно вивчаються термоелектричні та вихрові перетворювачі енергії.
Кожного року співробітники кафедри публікують 10-15 наукових статей в журналах, що мають значний імпакт-фактор, представляють понад 20 доповідей на міжнародних наукових конференціях, отримують патенти України, видають монографії та методичні посібники.
Міжнародне співробітництво:
Співробітники кафедри здійснюють активне міжнародне співробітництво у галузі екологічно чистих силових установок з фахівцями Університету Північного Техасу, Університету Міссурі та Сант Льюіса, США; Університету Конжю, Південна Корея та Інституту Інноваційних Технологій EMAG, Польща.
Співпраця включає проведення спільних науково-технічних досліджень, організацію міжнародних конференцій та семінарів, обмін спеціалістами та стажування в провідних закордонних наукових та учбових лабораторіях.
Фахівці кафедри регулярно приймають участь в виконанні міжнародних грантів щодо розробок новітніх енергетичних та екологічно чистих технологій.