Главная > Отчет


Исследования и основные результаты по ПНР-3 «Энергетика, энергосбережение и ресурсная база»

Исследования проводились преимущественно в научно-образовательных центрах «Энергетика», «Теоретическая и прикладная механика», «Физика плазмы», «Водородная энергетика». Важнейшими приоритетами являлись разработки конкурентоспособных технологий, предназначенных для последующей коммерциализации, в том числе:

− технология гипербарической конверсии нефтяного попутного газа;

− плазмохимическая кластерно-каталитическая технология переработки легких углеводородов;

− новые технологии и устройства активационного воздействия на угольное топливо в котельных, карьерах, отвалах и на ТЭЦ;

− технология СВЧ – градиентной активации угольного топлива для высокоэффективного и экологически чистого его сжигания.

В стадии коммерциализации находятся технологии, разрабатываемые по проектам:

− развитие и коммерциализация оптических методов диагностики для теплообменных устройств (разработка совместно с Институтом теплофизики СО РАН);

− разработка технологии и организация производства опытных образцов генераторов водородсодержащего газа для переработки метана, попутных газов посредством каталитической конверсии досинтез газа (разработка совместно с Институтом катализа СО РАН);

− разработка и коммерциализация компактных источников питания на основе использования топливных элементов с использованием алюминия в качестве топлива.

В рамках НОЦ «Энергетика» создан Центр коллективного пользования уникальным оборудованием, который в 2010 г. пополнился новыми приборами, в основном для диагностики аэродинамики, температурных и концентрационных полей в газофазных пламенах. Это лазерные и регистрирующие системы для лазерно-индуцированной флуоресценции и модули лабораторного стенда для моделирования процессов горения. Развитие экспериментальных методов и аппаратуры для диагностики многофазных реагирующих течений является одной из составляющих программы научных и прикладных работ по данному ПНР. Эта тематика является исключительно важной для моделирования процессов в энергетических установках, в частности в камерах сгорания различной конфигурации. В данном направлении получены приоритетные результаты по влиянию крупномасштабных вихревых структур на интенсивность турбулентного газофазного горения, разработаны подходы для эффективного управления структурой пламени с точки зрения оптимизации по продуктам сгорания и генерации аэродинамического шума.

Выполнен цикл работ по изучению кавитационных и нестационарных явлений в моделях элементов гидроэнергетического оборудования. Эта задача является чрезвычайно актуальной как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения. В частности, прогнозирование кавитационной эрозии и высокоамплитудных вибраций в гидротурбинах является в настоящий момент приоритетной задачей для производителей гидротурбинного оборудования (например, ОАО «Силовые машины»), которые могут являться в ближайшем будущем потребителями наукоемкой продукции, производимой НГУ. По данному направлению впервые в кавитационных режимах измерены поля компонент скорости при обтекании модельных лопаток и в модели отсасывающей трубы гидротурбины.

Продолжена работа по совершенствованию конструкции лабораторного образца воздушно-алюминиевого источника тока как прототипа промышленных топливных элементов малой мощности – источников питания для портативной электроники. В частности, найдены оптимальные составы для материала топлива-анода, исключающие процесс блокировки анода гидроокисью алюминия, проведено физическое и математическое моделирование работы батарей топливных ячеек, тепловых режимов. Зарегистрировано «ноу-хау» на алгоритм и программу для оптимизации тепловых режимов топливного элемента.

Важное практическое значение имеют экспедиционные проекты, которые были проведены при поддержке грантов РФФИ: «Организация и проведение экспедиций на угольные карьеры и шахты Новосибирской и Кемеровской областей с целью исследования минеральной окисной пленки кремния и алюминия на углях в природных условиях и эффектов генерации нано-частиц в напряженной матрице угля» (грант 10-08-10001) и «Организация и проведение экспедиционных работ на угольных обогатительных фабриках Новосибирской области с целью испытания и внедрения новых методов СВЧ активации и сжигания брикетированных отходов из заброшенных мокрых угольных отвалов» (грант 10-024-02102). Были получены следующие важные результаты:

− выявлены особенности образования аэрозолей в результате механического воздействия – обломков диаметром более 2-5 мкм и теплового конденсационногое предварительные результаты этого года: аэрозольный счетчик типа АЗ-6, или нефелометр типа._____ аэрозоля размером от нескольких нм до 0,5 мкм. Установлено, что фракция мелких органический пиролизных продуктов легко вспыхивает и даже приводит к микровзрывам. Подготавливается патентпо противодействию такому воспламенению;

− выявлены непосредственно в полевых и производственных условиях качественные и количественные механизмы высокотемпературного воспламенения угольной СВЧ активированной матрицы брикетированного топлива из мокрых отвалов обогатительных угольных фабрик при различных режимах взаимодействия брикетированного топлива с затопленными струями в кипящем слое в котлах средней мощности (до 2 МВт). Эксперименты в полевых условиях проведены на базе Черепановского завода котлов (закрытый и открытый стенд) и обогатительной фабрики Линево 2 (Новосибирская область).

Впервые в экспедиционных зимних сибирских условиях проверен полевой метод СВЧ активации, сушки и нагрева разных видов угольного топлива, отличающихся крупностью помола. Особое внимание уделено фракции с размером менее 1 мм, чаще всего относящейся к классу мокрых отходов. Показано, что правильное брикетирование этих мокрых отходов в совокупности с СВЧ активацией позволит создать эффективный новый источник топлива. Запасы такого топлива сейчас лежат невостребованными в виде мокрых отходов обогатительных угольных фабрик в Кемеровской и Новосибирской областях в количестве сотен тысяч тонн. Проведены исследования таких шламовых отходов с точки зрения их СВЧ активации для трех карьеров Кемеровской области и двух Новосибирской.

Выполнен цикл проблемно-ориентированных поисковых исследований с целью разработки многофункциональной мультитераваттной фемтосекундной лазерной системы с предельно короткой длительностью импульсов для развития методов создания новых альтернативных источников энергии и проведения работ в области энергосбережения совместно с Институтом лазерной физики СО РАН.

Для реализации совместно с Институтом катализа СО РАН проекта гипербарической конверсии попутного нефтяного газа закуплено необходимое оборудование, подготовлена рабочая площадка для проведения исследований, изготовлен первый вариант экспериментального стенда. Ожидается, что такие установки могут размещаться в местах добычи нефти с целью переработки в жидкие углеводороды и оксигенаты попутного нефтяного газа.

Выполнен цикл испытаний мощных источников импульсного дугового разряда для плазмохимической переработки легких углеводородов. Главным преимуществом плазмохимического способа является компактность установки, высокая скорость и большое сечение взаимодействия ионизованных газов. Использование сверхзвукового потока с эффективным формированием в нем кластеров может обеспечить гашение обратных реакций и более эффективные механизмы синтеза тяжелых углеводородов.

Среди наиболее значимых результатов, полученных в области разработки новых путей и технологий использования и переработки метана и попутных нефтяных газов, можно отметить следующее: предложено несколько вариантов технических решений и разработаны макеты реакторов генерации водородсодержащего газа различной мощности для совместной работы с энергоустановками на основе различных типов двигателей (дизельных, искровых двигателей внутреннего сгорания), выполнено математическое моделирование протекающих каталитических процессов и проведены испытания данных реакторов на модельных и реальных топливных смесях. Проведена проработка возможности применения данной технологии для работы с двигателями внешнего сгорания (на основе цикла Стирлинга). Основные преимущества разрабатываемой технологии – универсальность и достаточно простая масштабируемость.

В рамках данной тематики были поданы 3 заявки на патенты РФ (2010121389 с приоритетом от 26.05.2010; 2010127225 с приоритетом от 05.07.2010; 2010127226 с приоритетом от 05.07.2010), получен 1 патентРФ на изобретение (2 381 064 от 10.02.2010) и 3 патентаРФ на полезную модель (№ 99384 от 20.11.2010; № 99779 от 27.11.2010; № 99780 от 27.11.2010).

Для дальнейшей коммерциализации данной технологии в соответствии с Федеральным законом РФ №217-ФЗ совестно с Институтом катализа им. Г. К. Борескова СО РАН организовано Малое инновационное предприятие ООО «УНИКАТ».

Подготовлено предварительное соглашение о выполнении совместного проекта НГУ с ООО ТД «Курганхиммаш-Озон», ООО «НИКОМ», ООО «Синтез-Т», Технопарком новосибирского Академгородка, направленного на создание высокотехнологичного производства редкоземельных и особо чистых материалов в рамках приоритетного направления модернизации и технологического развития экономики России. В рамках ПНР-3 осуществлена закупка комплекта оборудования для подготовки кристаллов для лазерной техники. Установка для выращивания кристаллов KTP (а в дальнейшем − Te, Сd, Ta) методом направленной кристаллизации во вращающемся контейнере размещена на площадях Технопарка Новосибирска, приспособленных для работ с химически агрессивными и вредными веществами, что невозможно в корпусах университета. В дальнейшем предполагается участие НГУ в оснащении на площадях Технопарка цеха по производству цезия, рубидия методом металлотермии и вакуумной дистилляции металлов; скандия, лантана, европия и других методами хлорирования, экстракции, металлотермии, вакуумной очистки.

В рамках постановления Правительства РФ №220 в НГУ создана лаборатория «Нелинейных волновых процессов» под руководством приглашенного ведущего ученого академика В. Е. Захарова. В списке научных направлений данной лаборатории присутствуют как фундаментальные задачи генерации и развития нелинейных волн в природных системах, так и задачи, непосредственно касающиеся оптимизации процессов переноса в энергетике путем управления волновыми явлениями в многофазных средах с фазовыми превращениями. В настоящее время к работе в данной лаборатории привлечено более 50 докторов и кандидатов наук. Начато активное взаимодействие НОЦ «Энергетика» и отдела прикладной физики НИЧ с этой лабораторией.

В рамках развития международного сотрудничества 3 сотрудника НГУ во главе с руководителем ПНР-3 А. Е. Зарвиным посетили Инкубационный центр в Химеджи (Incubation Center, Graduate School of Engineering, University of Hyogo, Himeji, Hyogo), где был проведен российско-японский семинар по научным исследованиям в области высокоэффективной кластерной полировки поверхности на наноразмерном масштабе с помощью технологии ионных кластерных пучков. В ходе визита обсуждены возможности совместных исследований и образовательной деятельности в области газодинамических кластерных пучков.

Исследования и основные результаты по ПНР-4 «Новые материалы»

В рамках развития исследований по новым материалам в 2010 г. в НГУ создан Аналитико-технологический инновационный центр «Высокие технологии и новые материалы» и Центр коллективного пользования приборами и оборудованием «Высокие технологии и аналитика наносистем». Вхождение НГУ в созданный при поддержке Правительства Новосибирской области консорциум «Сибирская керамика» вовлекает АТИЦ «Высокие технологии и новые материалы» в проведение значимых для практики исследований по технологии и аналитике керамических материалов.

Важное практическое значение имеют также исследовательские проекты, которые проводятся при поддержке грантов Минобрнауки РФ под руководством докторов наук: «Получение и комплексное исследование излучателей света в области 1,5 мкм на основе наноструктуированного кремния», «Разработка матричного многоспектрального детектора терагерцового излучения на новых физических принципах» и кандидата наук «Создание многослойных нанопериодических структур для современных элементов наноэлектроники».

Исключительно практическую направленность имеют исследовательские договоры с частным бизнесом, пример такой тематики – «Структурные и функциональные свойства специальных строительных материалов для устойчивых покрытий».

Среди наиболее значимых научных результатов по данному направлению отметим следующие.

Впервые изучено фемтосекундное лазерное наноструктурирование (ФЛН) поверхности электрохимически выращенного никеля и показана возможность копирования этой наноструктуры на поверхность оптически прозрачных полимеров. Изучены также оптические свойства полученных поверхностно-наноструктурированных полимерных реплик для проверки предположения о возможных просветляющих свойствах такого покрытия.

В исследованиях по созданию новых квазиоптических систем для диагностики субмиллиметрового излучения осуществлена отработка всех ключевых стадий проектирования, изготовления и тестирования микроструктурных селективных элементов. Показано, что создаваемый матричный приемник, основанный на оптико-акустических ячейках с оптической системой считывания, будет обладать как преимуществами одиночного приемника (высокая чувствительность и быстродействие), так и преимуществами любого матричного приемника. Подана заявка на патент на «Матричный приемник терагерцового излучения» (№ 2010111202 с датой приоритета 23.03.2010). Получено положительное решение о выдаче патента с датой 27.11.2010 г.

Продемонстрировано, что с использованием методов малоугловой рентгеновской дифракции возможно прямое определение структурных и дисперсных характеристик металлических наночастиц, играющих роль активных компонентов в гетерогенных химических катализаторах. Этим же методом исследован ряд биомедицинских молекулярных систем. В частности, у мужчин, страдающих хроническим алкоголизмом, выявлена выраженная трансформация атерогенных фракций липопротеинов (ЛП) в антиатерогенные, что позволяет в принципе рассматривать алкоголь как антириск-фактор данной патологии.

В рамках развития международного сотрудничества делегация из 10 сотрудников НГУ во главе с руководителем ПНР-4 профессором А. В. Аржанниковым посетила Японский институт перспективных научных исследований и технологий (Japan Institute of Science and Technology – JAIST), где в Центре наноматериалов и технологий был проведен трехдневный российско-японский семинар по научным исследованиям в области новых материалов. В частности, на этом семинаре А. В. Аржанников выступил с пленарным докладом «Междисциплинарные научные исследования по нанотехнологиям и наносистемам в НГУ». По итогам визита подготовлено соглашение по совместным исследованиям и образовательной деятельности в области нанотехнологий и новых материалов.

По приглашению Казахского национального университета (Алматы, Казахстан) д.б.н. Тузиков Ф. В. прочитал там курс из 40 лекций по программе «Наноструктурный анализ веществ и материалов».

Исследования и основные результаты по ПНР-5 «Региональное развитие: исторический опыт и экономика знаний»

В рамках 9 научно-образовательных центров, созданных НГУ совместно с институтами СО РАН гуманитарного профиля, проводились научные исследования по широкому спектру направлений: археология, этнография, палеогенетика, история, экономика, этнопсихолингвистика, филология и философия.

Выполнялся ряд исследовательских проектов: «Историческая демография коренного населения Сибири в составе Российского государства: сравнения с мировым опытом»; «Южная Сибирь на последнем этапе существования государства енисейских кыргызов (XIII – начало XVIII в.)»; «Народы Южной Сибири в системе этнокультурных и военно-политических отношений в Северной Евразии в средние века и начале Нового времени»; «Адаптация населения Сибири к политическим системам и режимам Российского государства в XVII–XX вв: новые источники, проблемы и результаты исследований»; «Древнерусский четий сборник как литературный факт (канон и творческие модификации)».

На основе мультидисциплинарных исследований в области археологии, этнографии и востоковедения:

  • уточнены представления о времени и условиях освоения человеком территории Северной Азии в эпоху каменного века, палеометалла, определены особенности этнокультурного взаимодействия в Северной, Восточной и Центральной Азии в древности, средневековье и современности;

  • установлено, что адаптационные и поведенческие стратегии человека современного антропологического типа на территории Евразии в эпоху палеолита представлены устойчивым комплексом элементов, датированных около 40 тыс. лет назад;

  • на основе данных палеогенетики определено, что население Западной Сибири в эпоху бронзы − раннего железного века являлось достаточно однородным, восходящим к морфологическому типу предшествующего неолитического населения;

  • сравнительно-исторический анализ позволил проследить ареал распространения элементов культуры скифо-сибирского круга среди народов Центральной Азии;

  • анализ свода археологических и письменных источников Китая, Японии и Кореи позволил осветить ряд проблем древней и позднесредневековой истории государств Восточной Азии, включая выявление степени влияния природных катастроф на социальные изменения;

  • совместные с германскими учеными археолого-геофизические исследования по поиску, идентификации и характеристике новых могильников на примере Западной Сибири позволили усовершенствовать детальную методику такой работы и для иных территорий.

Специалисты-историки разработали и обосновали типологию радикальных трансформаций политических систем и режимов в России, динамику их распространения и степени проявления в Сибири на протяжении XVII–XX вв. На сибирских исторических материалах выявлены особенности социально – культурного взаимодействия, противоречия, конфликты и способы их разрешения в ХХ в.

В рамках международного проекта ТEMPUS «Квалификационные рамки в сфере экологии и менеджмента окружающей среды» проведено исследование регионального рынка труда на основе комбинации качественных и количественных методов: анализа документов службы занятости населения; экспертного опроса представителей вузов; интервьюирования работодателей; анкетного опроса выпускников вузов с использованием Интернет-технологий в городах Барнаул, Омск, Новосибирск, Тюмень. Результаты исследования (текущие и перспективные потребности рынка труда, формулируемые на языке компетенций) являются основой для формирования квалификационных рамок на региональном уровне. Поскольку квалификационные рамки являются инструментом согласования требований рынка труда и результатов обучения, то реализация проекта способствует использованию результатов мониторинга регионального рынка труда для формирования и развития образовательных программ.

Среди наиболее важных результатов исследовательского проекта «Анализ и прогнозирование пространственной структуры экономики на базе межрегиональных межотраслевых моделей», выполняемого в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» в НОЦ, созданном НГУ совместно с Институтом экономики и ОПП СО РАН, отметим:

  • итоги комплексного анализа тенденций изменения пространственной структуры экономики России, показавшие доминирующее влияние отраслевой структуры и специализации макрорегионов на динамику душевых показателей производства и потребления;

  • построена динамическая межотраслевая модель экономики России на периоды до 2020 и 2030 гг., позволяющая рассчитывать варианты долгосрочных экономических прогнозов в отраслевом разрезе при заданных предпосылках изменения важнейших параметров, определяющих темпы и структуру производства и потребления.

Результаты прогнозных расчетов переданы в Минэкономразвития России.

В области этнопсихолингвистики завершена экспериментальная работа в региональных группах 11 городов Сибири и Дальнего Востока. В результате собран уникальный материал, который переводится в электронный формат и позволит создать в НГУ базу данных ассоциативно-вербальной сети русского населения, проживающего в разных регионах Сибири и Дальнего Востока.

Получен ряд прикладных результатов исследований в области филологии:

  • разработаны модели научного описания двух сборников разных эпох (древнерусский четий сборник постоянного состава; древнерусский сборник полемического жанра в современной старообрядческой интерпретации);

  • база графических файлов «Древнерусский четий сборник» впервые пополнена электронными копиями из сибирских книжных собраний (Минейно-триодный Торжественник XVI в.; старообрядческий полемический сборник середины XIX в.);

  • получены данные о языке и уровне грамотности жителей города Новосибирска на основе проведения акции «Тотальный диктант – 2010».

Результаты исследований в области философии:

  • обосновано, что проблемы интеграции фундаментальных естественнонаучных теорий связаны с несогласованностью философских, методологических и логических оснований. Описаны ограничения инструментальной модели рациональности, а также парадоксальные следствия ее использования;

  • выявлены основные алгоритмы государственной политики по реформированию социального института науки в современной России, специфика реагирования академического и вузовского секторов науки на проводимые государством реформы, на основе чего выявлена неполнота правового регулирования общественных отношений в сфере науки.

Руководитель ПНР д.и.н, профессор Л. В. Лбова выступила с докладом об интеграции в гуманитарной области на заседании экспертного совета по истории, археологии, смежным наукам Комитета по делам науки и образования Совета Федерации (февраль 2010 г).

По приглашению Университета Торонто (Канада) д.ф.н., профессор С. Г. Проскурин провел цикл лекций по программе «Семиотика и коммуникации».

По приглашению Национального университета культурного наследия Кореи профессор Л. Г. Панин, профессор Л. В. Лбова и доцент С. В. Алкин прочли цикл лекций «Историко-культурное наследие России в образовании» для сотрудников, аспирантов и магистрантов университета.

По приглашению Синьцзянского университета (Урумчи, Китай) преподаватели НГУ прочли лекции по русскому языку, литературе и истории Сибири для сотрудников и студентов.

1.7. Разработка новых образовательных стандартов и программ

Разработаны следующие образовательные стандарты:

– Археология (бакалавриат);

– Биология (бакалавриат и магистратура);

– Химия (бакалавриат и магистратура);

– Социология (магистратура);

– Философия (бакалавриат).

В 2010 г. активизировалась работа по доработке существующих и разработке новых образовательных программ. Всего было разработана 101 образовательная программа: 77 новых программ, 24 программы доработаны. Среди них 52 магистерские программы, 20 образовательных программ бакалавриата, 15 программ профессиональной переподготовки, 9 программ интернатуры и 5 программ ординатуры. Все основные образовательные программы, кроме программ медицинского факультета, подготовленных в рамках специальности «лечебное дело», разработаны в соответствии с требованиями стандартов третьего поколения.

Также разработаны учебно-методические материалы, обеспечивающие реализацию образовательных технологий для разработанных в рамках стандартов третьего поколения основных образовательных программ. Приоритеты при разработке учебно-методических материалов отдавались тем учебным курсам и учебно-методическим комплексам, которые ориентированы на внедрение балльно-рейтинговой системы, а также электронным материалам и методическим пособиям, содержащим описание новых или модернизированных на основе нового оборудования лабораторных работ.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. По результатам реализации

    Отчет
    ... электронной техники (технический университет) ПОРЕЗУЛЬТАТАМРЕАЛИЗАЦИИ Программы развития национального исследовательского ... В процессе реализации новой программы осуществляются корректирующие действия, выработанные порезультатам анализа апробации ...
  2. Список статей по результатам реализации проектов мнтц № 1484 2569 и 3605

    Документ
    Список статей порезультатамреализации проектов МНТЦ № 1484, 2569 и 3605 B.F. ... А.Н., Сорокин И.Н., Суляев Ю.С., Таскаев С.Ю. Первые эксперименты по регистрации нейтронов на ускорительном источнике ...
  3. Аналитическая справка по результатам реализации программы информатизации образовательного процесса (2006-2010 гг )

    Анализ
    ... порезультатамреализации программы информатизации образовательного процесса (2006-2010 гг.) Анализ работы школы пореализации ... решение этих проблем направлена деятельность пореализации программы информатизации в 2010-2015 гг ...
  4. Отчет по результатам реализации

    Отчет
    ... профессионального образования «Пермский государственный университет» ПОРЕЗУЛЬТАТАМРЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ РАЗВИТИЯ НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ...
  5. Результаты реализации федеральной целевой программы «социально-экономическое развитие чеченской республики на 2008–2012 годы» в 2010 году

    Документ
    ... развития Российской Федерации, государственным заказчиком по объектам связи определена Россвязь, заказчиком ... бюджетных средств составило 99,9%, экономия в результатереализации программы в сумме 6 334,6 тыс.руб ...

Другие похожие документы..