Лаборатория теплогидравлики и физики кипения

Кафедра теплофизики (№13)

руководитель
Куценко Кирилл Владленович
к.т.н., доцент
KVKutsenko@mephi.ru

Основные научные направления

Научный коллектив, который занимается экспериментальными и теоретическими исследованиями в области теплогидравлических процессов и физики кипения различных жидкостей. Основные направления исследований:
  • Экспериментальное исследование теплогидравлических процессов в энергетических установках
  • Разработка методов диагностики смены режимов теплоотдачи
  • Исследование кипения наножидкостей применительно к солнечной генерации электроэнергии и опреснению жидкостей
  • Нестационарные процессы кипения в криогенных средах

Исследовательское оборудование и установки

  • Установка «Импульс» для исследования процессов нестационарной теплоотдачи и кризиса кипения при импульсных нагрузках в воде и жидком азоте
  • Теплогидравлический стенд для исследования гидродинамики и теплоотдачи в переходных режимах теплообмена, а также разработки систем диагностики и прогнозирования режимов теплоотдачи при естественной и вынужденной циркуляции теплоносителя
  • Испытательные установки по исследованию парообразования в наножидкостях (влияния рода наножидкостей, концентраций и размеров наночастиц на процессы парообразования)
  • Расчетные комплексы (ЛОГОС, STAR-SSM+ и др.) для численного моделирования процессов тепломассообмена в различных жидкостях

Уникальные компетенции

  • Экспериментальные исследования теплогидравлических процессов при фазовых превращениях
  • Разработка физических моделей процессов в переходных областях теплоотдачи
  • CFD-моделирование (STAR-CCM+, ЛОГОС и др.)

  • Куценко Кирилл Владленович, к.т.н., доцент, руководитель лаборатории
  • Лаврухин Алексей Анатольевич, к.ф.-м.н., доцент
  • Кузьменков Дмитрий Михайлович, к.т.н., доцент
  • Делов Максим Игоревич, старший преподаватель
  • Стручалин Павел Геннадьевич, к.т.н., доцент
  • Савельев Александр Александрович, старший преподаватель
  • Толоконский Андрей Олегович, к.т.н., доцент
  • Суфиан Лауар, приглашенный исследователь
  • Литвинцова Юлия Евгеньевна, приглашенный исследователь
  • Аратюнян Нерсес Маратович, аспирант
  • Ольховский Андрей Владимирович, аспирант
  • Ананьев Кирилл Алексеевич, студент
  • Артемов Артем Юрьевич, студент
  • Афанасьев Юрий Сергеевич, студент
  • Бикбаев Адель Радиславович, студент
  • Гонтарова Дарья Денисовна, студент
  • Давлатов Жахонгир, студент
  • Конкин Алексей Данилович, студент
  • Менор Роландо, студент
  • Михалева Екатерина Олеговна, студент
  • Муравьев Артем Дмитриевич, студент
  • Мурашов Александр Алексеевич, студент
  • Никитин Дмитрий Андреевич, студент
  • Ратход Атул Маган, студент
  • Трухина Екатерина Александровна, студент

  • Грант РНФ № 22-29-01009 «Теплообмен в переходных режимах при увеличении тепловыделения в тепловыделяющем элементе», 2022 – 2023
  • Грант Эндаумент-фонда НИЯУ МИФИ «Разработка методов диагностики переходных режимов теплоотдачи в теплообменном оборудовании», 2021 – 2022.
  • Грант РФФИ №20-58-53022 «Солнечное опресненние с использованием наножидкости» (совместно с Харбинским политехническим университетом, Китай), 2020 – 2021.
  • Грант РНФ № 19-79-10083 «Наножидкости в системах сбора и хранения солнечной и геотермальной энергии», 2019 – 2022.
  • Грант РНФ №17-79-10481 «Кипение наножидкости в солнечном коллекторе: оптимизация и прототипирование», 2017 – 2019
  • Грант РНФ №16-19-10548 «Комплексные исследования влияния изменений параметров тепломассообмена на эффективность и безопасность работы энергонапряженного теплообменного оборудования», 2016 – 2018

  • Диагностика переходных процессов теплоотдачи на основе анализа флуктуаций теплогидравлических параметров, Литвинцова Юлия Евгеньевна, научно-квалификационная работа аспиранта, 2023
  • Разработка автоматизированной информационной системы диагностики переходных процессов теплоотдачи в реальном масштабе времени, Мурадян Карен Юрикович, научно-квалификационная работа аспиранта, 2023
  • Использование инструментов нейросетевого моделирования для анализа двухфазных потоков, Эме Даниэль Самуэлевич, магистерская диссертация, 2023
  • Влияние темпа нарастания токовой нагрузки на кривую кипения в режиме естественной конвекции, Аратюнян Нерсес Маратович, магистерская диссертация, 2023
  • Вейвлет-анализ флуктуаций температуры теплоотдающей поверхности нагревателя в переходном режиме от конвекции к развитому пузырьковому кипению, Бикбаев Адель Радиславович, ВКР бакалавра, 2023
  • Проектирование активной зоны водо-водяного кипящего реактора с промежуточным спектром типа RMWR, Мурашов Александр Алексеевич, ВКР бакалавра, 2023
  • Расчетное моделирование амплитудных спектров флуктуаций температуры в нагревателе в переходных режимах кипения, Муравьев Артем Дмитриевич, ВКР бакалавра, 2023
  • Численное моделирование процесса развития конвекции на поверхности инерционных нагревателей при различных параметрах и геометрии для определения критического числа Рэлея, Сапареев Денис Сергеевич, ВКР бакалавра, 2023
  • Loss of coolant accidents simulation in accident tolerant fuel and cladding with STAR-CCM+, Коене Артур Гералд Пит, магистерская диссертация, 2022
  • Determination of the maximum thermal power of the VVER 1200 reactor core using accident-tolerant fuel with a cladding of steel and SiC, Легхемо Паеби, магистерская диссертация, 2022

  • Yu.E. Litvintsova, D.M. Kuzmenkov, K.Yu. Muradyan, M.I. Delov, K.V. Kutsenko, Diagnostics of transient heat transfer regimes during pool boiling based on the wavelet transform of temperature fluctuations // Thermal Engineering, 2023, Vol. 70 No. 11, pp. 875-884, DOI: 10.3390/en14185743
  • D. Kuzmenkov, P. Struchalin, Yu. Litvintsova, M. Delov, V. Skrytnyy, K. Kutsenko, Influence of particle size distribution on the optical properties of fine-dispersed suspensions // Fluid Dynamics & Materials Processing, 2022, Vol. 18(1), pp. 1-14, DOI: 10.32604/fdmp.2022.018526
  • D.M. Kuzmenkov, P.G. Struchalin, A.O. Olkhovskii, V.S. Yunin, K.V. Kutsenko, B.V. Balakin, Solar-driven desalination using nanoparticles // Energies, 20221, Vol.14(18), pp. 5743, DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121717
  • P.G. Struchalin, V.S. Yunin, K.V. Kutsenko, O.V. Nikolaev, A.A. Vologzhannikova, M.P. Shevelyova, O.S. Gorbacheva, B.V. Balakin, Performance of a tubular direct absorption solar collector with a carbon-based nanofluid // International Journal of Heat and Mass Transfer, 2021, Vol. 179, pp.121717, DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121717
  • P.G. Struchalin, H. Thon, D.M. Kuzmenkov, K.V. Kutsenko, P. Kosinski, B.V. Balakin, Solar steam generation enabled by iron oxide nanoparticles: Prototype experiments and theoretical model // International Journal of Heat and Mass Transfer, 2020, Vol. 158, pp.119987, DOI: 10.1016/ j.ijheatmasstransfer.2020.119987
  • D.M. Kuzmenkov, M.I. Delov, K. Zeynalyan, P.G. Struchalin, S. Alyaev, Y. He, K.V. Kutsenko, B.V. Balakin, Solar steam generation in fine dispersions of graphite particles // Renewable Energy, 2020, Vol. 161, pp.265-277, DOI: 10.1016/j.renene.2020.06.108
  • M.I. Delov, D.M. Kuzmenkov, A.A. Lavrukhin, K.V. Kutsenko, Transient boiling crisis in liquid nitrogen. Influence of heater size and heating rate // International Journal of Heat and Mass Transfer, 2020, Vol. 157, pp.119941, DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.119941
  • M.I. Delov, Yu.E. Litvintsova, D.M. Kuzmenkov, S. Laouar, Yu.A. Maslov, B.V. Balakin, A.A. Lavrukhin, K.V. Kutsenko, Diagnostics of transient heat transfer modes based on statistical and frequency analysis of temperature fluctuations // Experimental Heat Transfer, 2020, Vol. 33, #5, pp. 471-486, DOI: 10.1080/08916152.2019.1662517
  • B.V. Balakin, M.I. Delov, K.V. Kutsenko, A.A. Lavrukhin, S. Laouar, Yu.E. Litvintsova, A.S. Marchenko, Yu.A. Maslov, Analyzing temperature fluctuations to predict boiling regime // Thermal Science and Engineering Progress, 2017, Vol. 4, pp.219-222, DOI: 10.1016/j.tsep.2017.10.015
  • B.V. Balakin, M.I. Delov, D.M. Kuzmenkov, K.V. Kutsenko, A.A. Lavrukhin , A.S. Marchenko, Boiling crisis in cryogenic fluids during unsteady heat supply // International Journal of Heat and Mass Transfer, 2017, Vol. 111, pp. 1107-1111, DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.04.101