Лаборатория «Моделирование технологических процессов и проектирование энергетического оборудования» (МТПиПЭО)

Общая численность сотрудников лаборатории – 40, из них молодых исследователей (до 39 лет) – 28, иностранных исследователей – 2.

Лаборатория образовалась в 2013 году как межинститутская лаборатория для реализации комплексных проектов. Основу лаборатории МТПиПЭО составляют специалисты в области физики, математики, материаловедения, химии, энергетики, компьютерных технологий.

Три основные направления деятельности:

• исследования в области аэродинамики для создания современных газотурбинных установок (ГТУ) и компрессорного оборудования;
• исследования в области создания суперконструкционных композитных материалов и технологий их переработки;
• исследования в области информационного моделирования инженерных объектов и агроаэросистем.

В числе прикладных результатов деятельности лаборатории МТПиПЭО – создание цифровых паспортов и цифровых моделей сложных технических систем, а также разработка технологии и оборудования для изготовления изделий из композиционных термопластичных материалов.

В области разработки ГТУ специалистами лаборатории под руководством профессора В.А. Черникова разработана уникальная методика калибровки пневмо-3Д-зондов в периодически нестационарном потоке, что позволяет значимо повышать точность эксперимента для обнаружения причин потерь в выходном патрубке ГТУ.

Исследования в области совершенствования компрессорной техники ведутся под руководством профессора Галеркина Юрия Борисовича. Разработан уникальный комплекс компьютерных программ оптимального газодинамического проектирования центробежных компрессоров. Спроектирован и создан экспериментальный стенд ЭЦК – 55, предназначенный для исследования модельных ступеней центробежных компрессоров. Лаборатория сотрудничает с ведущими отечественными производителями компрессоров.

Основой исследований в области информационного моделирования инженерных объектов и агроэкосистем является интеграция научных школ Физико-механического, Инженерно-строительного институтов, а также Института компьютерных наук и технологий. Интеграция таких разных компетенций позволяет решать новые задачи на прорывных направлениях научно-технического развития.

Партнерами и заказчиками лаборатории являются научные и проектные организации, такие как Аэропроект, Агрофизический НИИ, Институт защиты растений, а также крупные корпорации, такие как РусГидро, Сибур. В разработках лаборатории МТПиПЭО заинтересованы и учреждения, сохраняющие культурное наследие, такие, например, как Кунсткамера и Государственный Эрмитаж.

• Разработка технических решений для повышения КПД системы «Ступень - Диффузор» ГТЭ-65 (ПАО «Силовые машины»);
• Разработка и проектирование проточных частей линейки турбодетандерных агрегатов мощностью от 0,8 до 5,5 МВт (АО «Турбохолод»);
• Разработка технологии синтеза полимерных композиционных материалов на основе суперконструкционных термопластов армированных углеродным волокном и технологий переработки таких материалов для получения изделий (АО «ЦНИИМаш», ПАО «ОДК-Сатурн»);
• Создание информационной цифровой BIM-модели портика Государственного Эрмитажа на основе обработки данных лазерного сканирования и фотосъемки (Государственный Эрмитаж);
• Создание информационной цифровой BIM-модели элементов комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга (ООО «ЭкоСкан»);
• Разработка вариантов рабочих схем турбогенератора мощностью 20 кВт для автомобиля (ADM System Gas, Франция).

• Миланов Е., Баденко В., Ядыкин В., Перловский Л. Integration concept of Digital Shadows and BIM for a long-term optimal decision support in factory planning // International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2021 (https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-248614/v1) (Q1).
• Баденко В., Большаков Н., Федотов А. Method for clustering and identification of objects in laser scanning point clouds using dynamic logic // International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2021 (https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-248471/v1) (Q1).
• Shmatko A., Barykin S., Sergeev S., Thirakulwanich A. Modeling a logistics hub using the digital footprint method – the implication for open innovation engineering // Journal of Open Innovation: Technology, Market, and Complexity, vol. 7, Issue 1, 2021 (https://doi.org/10.3390/joitmc7010059) (Scopus Q1).
• Barykin S.Y., Kapustina I.V., Sergeev S.M., Yadykin V.K. Algorithmic foundations of economic and mathematical modeling of network logistics processes // Journal of Open Innovation: Technology, Market, and Complexity, vol. 6, Issue 4, 2020 (https://doi.org/10.3390/joitmc6040189) (Scopus, Q1).
• Barykin S.Y., Kapustina I.V., Kirillova T.V., Yadykin V.K., Konnikov Y.A. Economics of digital ecosystems // Journal of Open Innovation: Technology, Market, and Complexity, vol. 6, Issue 4, 2020 (https://doi.org/10.3390/joitmc6040124) (Scopus Q1).
• Barykin S., Kalinina O., Aleksandrov I., Konnikov E., Yadikin V., Draganov M. Personnel management digital model based on the social profiles’ analysis // Journal of Open Innovation: Technology, Market, and Complexity, vol. 6, Issue 4, 2020 (https://doi.org/10.3390/joitmc6040152) (Scopus Q1).
• Kuptsov V., Badenko V., Ivanov S., Fedotov A. Method for remote determination of object coordinates in space based on exact analytical solution of hyperbolic equations // Sensors, vol. 20, Issue 19, 2020 (https://doi.org/10.3390/s20195472) (Scopus Q1).
• Klinkov V.A., Semencha A.V., Aseev V.A., Tsimerman E.A., & Honcharenko D. The influence of erbium additives on lead–bismuth–gallium glass // Journal of Non-Crystalline Solids 547(1–3):120300 (https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2020.120300) (Scopus Q1).
• Vozniakovskii A.A., Kol'tsova T.S., Voznyakovskii A.P., Kumskov A.L., & Kidalov S.V. Powder hybrid nanomaterial: Detonation nanodiamonds – carbon nanotubes and its stable reversible water nanofluids // Journal of Colloid and Interface Science, 565, 305–314 (https://doi.org/10.1016/j.jcis.2020.01.034) (Scopus Q1).
• Novokshenov A., Nemov A., Shelukhin D., Lukyanov V., Gorbunov A., Vershkov V. Multidisciplinary optimization of the waveguide transmission line for ITER HFS reflectometry // Fusion Engineering and Design, 2021 (https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2021.112406) (Q1).