Наука

Основные направления научных исследований на кафедре:

  • Термодинамическое моделирование сложных химических систем, в том числе с участием наонкомпонентов.
  • Расчеты термохимических свойств газообразных, гетерогенных смесей и твердых веществ;
  • Расчеты горения и детонации газообразных, жидких, гетерогенных и конденсированных взрывчатых веществ (ВВ);
  • Расчеты фазовых и химических равновесий в многокомпонентных и многофазных системах;
  • Разработка уравнений состояния конденсированных веществ, продуктов детонации и ультрадисперсных материалов.
  • Газодинамические исследования и расчёты горения, ударных и детонационных волн, оценка работоспособности взрывчатых систем.
  • Одномерные и двумерные расчеты течений химических реагирующих систем с ударными и детонационными волнами.
  • Экспериментальное исследование горения конденсированных горючих, ракетных топлив и порохов, с участием наноматериалов
  • Экспериментальные методы определения баллистических характеристик: скорости горения, температурного коэффициента скорости горения и других.
  • Прогноз последствий аварий на промышленных объектах. Анализ риска. Разработка методов и компьютерных программ:
    • для расчёта газообразных и паровых выбросов (залповых, кратковременных, длительных от стационарных и нестационарных источников различной интенсивности), проливов жидкости с последующим испарением и образованием токсичных или пожаровзрывоопасных облаков переменной концентрации в условиях реальной атмосферы при наличии ветра,
    • для расчёта волновых процессов при аварийных разрушениях на трубопроводе,
    • для расчёта безопасных расстояний при горении и взрыве топливно-воздушных смесей, гетерогенных и конденсированных систем.

Важнейшие публикации за последние годы:

  • V. A. Shargatov. Instability of a liquid-vapor phase transition front in inhomogeneous wettable porous media // Fluid Dynamics, 2017, V. 52 I. 1 PP. 146-157
  • S. N. Kopylov, T. V. Gubina. Concentration Limits of Flame Propagation in H2—C3H8—Air Mixtures at Elevated Pressures // Russian Journal of Physical Chemistry A, April 2016, Volume 90, Issue 4, pp 761-763
  • S. N. Kopylov, T. V. Gubina .Inhibiting the combustion of air–acetylene mixtures // Russian Journal of Physical Chemistry A, January 2016, Volume 90, Issue 1, pp 43-47
  • A. P. Chugainova , V. A. Shargatov Stability of discontinuity structures described by a generalized KdV–Burgers equation // Computational Mathematics and Mathematical Physics, February 2016, Volume 56, Issue 2, pp 263-277
  • Богданова Ю.А., Губин С.А., Аникеев А.А. Модель эффективного двухкомпонентного флюида для расчета термодинамических параметров трехкомпонентных смесей // Горение и взрыв. 2016. Т.9, №2, с.103-110
  • Экспериментальные Исследования Стендового Образца Ракетного Двигателя С Непрерывно-Детонационным Горением Смеси Природного Газа С Кислородом Иванов В.С., Аксёнов В.С., Фролов С.М., Шамшин И.О. // Горение и взрыв. 2016. Т. 9. № 2. С. 51-64.
  • E. B. Gordon, A. V. Karabulin, V. I. Matyushenko, V. D. Sizov, T. N. Rostovshchikova, S. A. Nikolaev, E. S. Lokteva, E. V. Golubina, K. I. Maslakov, I. N. Krotova, S. A. Gurevich, V. M. Kozhevin, and D. A. Yavsin. Catalysis of Carbon Monoxide Oxidation with Oxygen in the Presence of Palladium Nanowires and Nanoparticles. High Energy Chemestry. 2016, V. 50, No. 4, pp. 292–297.
  • S. V. Khomik, S. P. Medvedev, A. A. Borisov, V. N. Mikhalkin, O. G. Maksimov, V. A. Petukhov, and A. Yu. Dolgoborodov. Propagation of Detonation in Fuel–Air Mixtures in Flat Channels //Russian Journal of Physical Chemistry B, 2016, Vol. 10, No. 2, pp. 298–305.
  • Дубровский А. В., Иванов В. С., Фролов С. М. Трехмерное численное моделирование рабочего процесса в непрерывно-детонационной камере сгорания с раздельной подачей водорода и воздуха. Химическая физика, 2015, том 34, № 2, с. 65–81
  • Chugainova, A.P., Shargatov, V.A. Stability of nonstationary solutions of the generalized KdV-Burgers equation, Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2015, 55 (2), 251-263
  • Shargatov, V.A., Il'Ichev, A.T., Tsypkin, G.G. Dynamics and stability of moving fronts of water evaporation in a porous medium, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2015, 83, 552-561.
  • Басевич В. Я., Беляев А. А., Посвянский В. С., Фролов С. М. Кинетическая природа “голубых” пламен при самовоспламенении метана. Химическая физика, 2014, том 33, № 5, с. 40–46
  • Gubin, S.A., Maklashova, I.V., Selezenev, A.A., Kozlova, S.A., Demidenko, T.S. Molecular dynamics simulation and visualization of melting aluminum crystal in shock wave, Scientific Visualization, 2014, 6(5), 14-23
  • Губин С.А., Джелилова Е.И., Маклашова И.В. Влияние Формы И Размера Наночастиц На Фазовую Диаграмму Углерода, 2014, 7(7), 226-229
  • Gordon, E.B., Karabulin, A.V., Morozov, A.A., Matyushenko, V.I., Sizov, V.D., Khodos, I.I. Structure and properties of platinum, gold and mercury nanowires grown in Superfluid Helium, Journal of Physical Chemistry Letters, 2014, 5(7), 1072-1076.
  • Gordon, E., Karabulin, A., Matyushenko, V., Sizov, V., Khodos, I. Stability and structure of nanowires grown from silver, copper and their alloys by laser ablation into superfluid helium, Physical Chemistry Chemical Physics, 2014, 16(46), 25229-25233.
  • Gubin, S. A.; Shargatov, V. A. An efficient approximate method for solving the problem of the establishment of chemical equilibrium in the products of explosion of gas mixtures // Russian Journal of Physical Chemistry B Volume 7, Issue 2, March 2013, Pages 154-160
  • Il'ichev, A.T. , Shargatov, V.A. Dynamics of water evaporation fronts // Computational Mathematics and Mathematical Physics, Volume 53, Issue 9, September 2013, Pages 1350-1370
  • Victorov S.B., El-Rabii H. , Gubin, S.A,. Maklashova I.V., Bogdanova Y.A. An accurate Equation-of-state model for thermodynamic calculations of chemically reactive carbon-containing systems // Journal of Energetic Materials, Volume 28, Issue SUPPL. 1, 2010, Pages 35-49 http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/07370652.2010.491496
  • Frolov, S.M. , Aksenov, V.S., Avdeev, K.A., Borisov, A.A., Ivanov, V.S., Koval', A.S., Medvedev, S.N., Smetanyuk, V.A., Frolov, F.S., Shamshin, I.O. Cyclic deflagration-to-detonation transition in the flow-type combustion chamber of a pulse-detonation burner // Russian Journal of Physical Chemistry B Volume 7, Issue 2, March 2013, Pages 137-141
  • Викторов С.Б., Губин С.А., Маклашова И.В., Пепекин В.И. Прогнозирование детонационных характеристик безводородных взрывчатых веществ // Химическая физика. 2005. Т. 24. № 12. С. 22-45.
  • Б.В. Литвинов, В.И. Пепекин, С.П. Смирнов Повышение эффективности высокоэнергетических веществ: высокоэнергетические соединения, содержащие в молекуле активный фтор и активный кислород, ДАН, 1994, т. 336, №1, с.67.
  • S.I. Sumskoi and A.A. Borisov, "Modeling of high speed Turbulent flows with energy release". Advanced Computation and Analysis of combustion -1996, ENAS, Moscow, p.300-309.
  • Kasimov A.R., Borisov A.A., 16­­ International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems. Cracow, Poland, 1997,P. 226. "Numrical Simulation of Gaseous Detonation"
  • И.Б. Улыбин, А.А. Борисов, Ю.С.Бирюлин, В.К. Иконников, "Особенности обеспечения пожаровзрывобезопасности гемиоксида азота", труды международной конференции по пожаровзрывобезопасности., Москва, 1997 г.

Наши публикации:

  • С.Б. Викторов, С.А. Губин, В.Ф. Петрунин "Термодинамическое моделирование свойств многокомпонентных ультрадисперсных частиц. Применение к системе медь-железо" Физикохимия ультрадисперсных систем. Материалы IV Всероссийской конференции. Москва, 1998г. С.38-39.
  • S.B. Victorov, S.A. Gubin "Anomalous Detonation Condensed Explosives with the C-J Conditions Violation and Change in Carbon Phase State", Energetic Materials Production, Processing and Characterisation 29th Int. Annual Conference of ICT, June 30 - July 3, 1998, Karlsruhe, Federal Republic of Germany. P. 113.
  • S.B. Victorov, S.A. Gubin, I.V. Maklashova "Тhermodynamic calculation of phase diagram of small carbon clusters", Shock waves in condensed matter. St-Peterburg, Russia, 12-17 July, 1998. Pp. 221-223.
  • Губин С.А., Сумской С.И., Пепекин В.И., Шаргатов В.А. "Численное моделирование метания пластины взрывом конденсированного ВВ", Хим. Физика 1999. Т.18. №2. С. 84-92.
  • S.B.Victorov, S.A.Gubin, and I.V.Maklashova, "Thermodynamic modeling of detonation of hydrazine- nitromethane-methanol liquid mixtures Energetic Materials Production", Processing and Characterisation 30th Int. Annual Conference of ICT, June 27 - July 2, 1999, Karlsruhe, Federal Republic of Germany. P.68-1 -68-14.
  • Губин С.А., Маклашова И.В., Сумской С.И, "Численное моделирование рассеяния тяжелого газа в атмосфере при авариях на трубопроводах и емкостях". Третья международная конференция "Безопасность трубопроводов" 6-10 сентября 1999г., т.2, с.23-25.
  • Викторов С.Б., Губин С.А., Маклашова И.В., "Термодинамический расчет диаграммы состояния фаз дисперсного углерода", Физикохимия ультрадисперсных систем. Сборник научных трудов IV Всероссийской конференции, Москва 1999. С. 195-196.
  • Викторов С.Б., Губин С.А., "Термодинамический расчёт диаграммы состояния фаз дисперсного углерода", Физикохимия ультрадисперсных систем. Сборник научных трудов IV Всероссийской конференции, Москва 1999. С. 44-47.
  • С.Б. Викторов, С.А. Губин, И.В. Маклашова, "Термодинамическое моделирование детонации жидких взрывчатых смесей на основе гидразина" Химическая физика, 2000, том 19, №5, с.28.
  • С.Б. Викторов, С.А. Губин, И.В. Маклашова, С.И. Сумской, "Структура волны разрежения в продуктах детонации тротила", Химическая физика процессов горения и взрыва. Часть 2., 12 Симпозиум по горению и взрыву. 11-15 сентября Черноголовка 2000.С. 88.
  • И.В. Маклашова, С.А. Губин, В.П. Ефремов, "Фазовые переходы углерода в области высоких давлений и температур", "Физика экстремальных состояний вещества - 2004", Черноголовка, 2004, с. 32-33
  • В.С. Аксенов, С.А. Губин, В.В. Голуб, В.П. Ефремов, И.В. Маклашова, А.И. Харитонов, Ю.Л. Шаров, "Скользящий электродуговой разряк как способ управления траекторией полёта ЛА", письма в ЖТФ, 2005, с. 62-68
  • В.С. Аксенов, С.А. Губин, В.В. Голуб, В.П. Ефремов, "Воздействие скользящего разряда на крыло в дозвуковом и сверхзвуковом потоке воздуха", 22 международная конференция "Воздействие интенсивных потоков энергии на вещество", 2007
  • С.А. Губин, С.Б. Викторов, Т.В. Губина, И.В. Маклашова, "Влияние фазового превращения оксида алюминия на детонационные свойства алюминизированных систем", 9 симпозиум по проблемам физики ультракоротких процессов в сильнонеравновесных средах. 2-13 августа, 2011.

Основные научные результаты:

  • Разработан и создан макет-демонстратор воздушно-реактивного импульсного детонационного двигателя на жидклм топливе, не имеющий мировых аналогов.
  • Разработан и запатентован новый класс высокоэнергетических высокоплотных взрывчатых составов с повышенным тротиловым эквивалентом по давлению и импульсу взрывной волны.
  • Предложен и запатентован метод оценки склонности к переходу горения во взрыв в конденсированных системах, рекомендованный Комиссии экспертов ООН по перевозке опасных грузов.
  • Предложена технология взрывного синтеза макрокристаллов алмаза.
  • Создано новое направление в исследовании взрывных процессов - численное моделирование быстропротекающих процессов при авариях и техногенных катастрофах.
  • Разработан новый термоинамический метод расчета параметров детонации конденсированных ситем, обладающий наиболее высокой точностью среди всех известных.
  • Разработан компьютерный код TDS для термогазодинамических расчетов сложных химических систем.
  • Разработано уравнение состояния двухкомпонентного флюида, моделирующего газ при сверхвысоких давлениях и температурах

Участие в международных и федеральных программах:

  • SWDA CONTRACT No DNA001-96-0049 (Российско-американский проект по исследованию взрывов низкоплотных двухфазных сред). Руководитель А.А. Борисов.
  • Contract with I.R.S.T.C.O. - ENSMA, 1997, France, Poitier (university) Laboratory et de detonique universite de Poitier. Российско-французский проект по исследованию окисления металлов в детонационных волнах. Руководитель В.И. Пепекин
  • Грант 95-0-9.3-306, Межвузовская научно-техническая программа ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ "Теоретическая разработка нового метода синтеза веществ и материалов в режиме горения при экстремальных условиях" 1996-1997г. Руководитель В.И. Пепекин
  • Проект 39-1-46 Научно-технической программы "Конверсия и высокие технологии 1994-1996г." Тема проекта "Разработка технологии взрывного синтеза алмаза с использованием утилизируемых в ходе конверсии взрывчатых материалов." Руководитель В.И. Пепекин.
  • Проект 49-1-36 Научно-технической программы "Конверсия и высокие технологии 1997-2000г." Тема проекта "Разработка нового класса промышленных ВВ повышенной мощности на основе конверсионных взрывчатых материалов. Руководитель В.И.Пепекин.
  • Грант РФФИ, №96-03-32310а, (1996 -1998 г.) "Синтез сверхтвердых материалов при экстремальных условиях". Руководитель В.И.Пепекин.
  • Грант РФФИ, №96-01-00169, (1996 -1998г.) Экспериментальное и математическое моделирование потоков реагирующих двухфазных предварительно перемешанных и стратифицированных систем с ударными волнами (детонация быстрая дефлограция) при повышенных плотностях от 2 до 100 кг./куб.м. Руководитель А.А Борисов.
  • Грант РФФИ, №98-03-32166а, (1998-2000г.), "Редуцирование кинетических схем для применения в газодинамических_ расчетах течений в реагирующих средах. Исполнитель А.А Борисов.
  • Грант Сороса М36300, 1996г. Тема "Газодинамика сверхзвуковых реагирующих потоков". Руководитель А.А Борисов.

Проведение симпозиумов конференций и т.п.

  • Combustion and Explosion (COMBEX-2013). Chairman - S.M. Frolov.
  • 8th International Colloquium on Pulsed and Continuous Detonations 2012. Chairman - S.M. Frolov.
  • 21 International Pyrotecnics Seminar 11-15. 09. 1995. Co-Chairman - V.I. Pepekin.
  • Inernational Conference SHOCK WAVES IN CONDENSED MATTER St. Petersburg, Russia, September 2-6, 1994 and 1996. Chaiarman - A.A. Borisov
  • А.А. Борисов - председатель оргкомитета регулярной двухгодичной международной конференции "Ударные волны в конденсированных средах" 1994г., 1996г., 1998г., 2000г.