Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Санкт-Петербургский государственный морской технический университет

Проблемная научно-исследовательская лаборатория

Задачи ПНИЛ   

Проблемная научно-исследовательская лаборатория (ПНИЛ) работает в двух наиболее востребованных направлениях энергетики:
  • Ядерные моноблочные паропроизводящие агрегаты
  • Электрохимические энергоустановки на основе топливных элементов с твердополимерным электролитом

 

История подразделения

ПНИЛ ведет свою историю от Проблемной научно-исследовательской лаборатории по необитаемым подводным аппаратам (ПНИЛ по НПА), которая была создана приказом Министерства Высшего образования СССР в январе 1976 г.
В 70-90-х годах был создан коллектив ПНИЛ по НПА, способный в условиях учебного заведения решать сложные научно-технические задачи по разработке конструкции автономного необитаемого подводного аппарата «Арктика», его сборке, оснащению необходимыми системами и аппаратурой, а также проведению испытания на акватории.
ПНИЛ по НПА во взаимодействии с ЦНИИ конструкционных материалов «Прометей» проведены масштабные работы по корпусным конструкциям для модульного глубоководного необитаемого подводного аппарата. На Приморской учебно-научной базе организовано изготовление прочных корпусов, а также камеры высокого давления (док-камеры) для проведения гидравлических испытаний прочных корпусов, приборных модулей и кабельных вводов.
Значительным этапом проводимых ПНИЛ по НПА исследований была разработка технических предложений по созданию и эксплуатации комплекса подъема затонувших объектов. В результате совместных работ с другими подразделениями университета был создан действующий макет судоподъемного устройства и проект подъема всплывающей камеры АПЛ «Комсомолец».
 
В настоящее время основные направления исследований связаны с разработкой источников энергии для морской техники. В связи с изменением тематики проводимых лабораторией исследований в октябре 2010 г. ее название решением Ученого совета изменено: проблемная научно-исследовательская лаборатория (ПНИЛ). ПНИЛ под научным руководством д.т.н., профессора, заслуженного деятеля науки РФ Шаманова Николая Павловича совместно с НИС ПЭУ (заведующий сектором Шаманов Дмитрий Николаевич) и профессорско-преподавательским составом кафедры судовой ядерной и водородной энергетики (заведующий кафедрой д.т.н. Кожемякин Вячеслав Вячеславович) принимает участие в работах по исследованию и разработке перспективных энергоустановок.
 

Масштаб подразделения

Научный руководитель ПНИЛ - д.т.н., профессор, Заслуженный деятель науки РФ Шаманов Николай Павлович.
Численность сотрудников значительно изменялась в зависимости от объема решаемых задач. В настоящее время коллектив ПНИЛ состоит в основном из молодых и перспективный ученых возраста 28-35 лет.
 
Сотрудники ПНИЛ:
  • Аполлова А.В, – научный сотрудник
  • Бахтин П.В. – научный сотрудник
  • Ефремова Г.В. – заведующий лабораторией
  • Кожемякин В.О. – инженер
 

Научная деятельность

В рамках федеральной целевой программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» и в сотрудничестве с ФГУП «ЦНИИ СЭТ» сотрудники ПНИЛ принимали участие в проведении серии исследований по созданию электрохимических энергоустановок (ЭХГ), имеющих ряд преимуществ по сравнению с традиционными энергоустановками, использующими тепловые термодинамические циклы. В ходе выполнения НИР по данной тематике были разработаны методики и программы расчета статических и динамических характеристик таких установок, в том числе нестационарных переходных процессов, процессов пуска и останова. Особое внимание было направлено на разработку и математическое моделирование системы рециркуляции топлива и окислителя на базе использования струйных технологий. Выполнены расчеты, обосновывающие технические предложения по инжекционным устройствам для систем, работающих на конвертированном дизельном топливе и кислороде.
 
Разработанные программы и методики используются при подготовке студентов по специализации «Судовые анаэробные энергетические установки» специальности «Судовые энергетические установки». Другим направлением исследований являются ядерные моноблочные паропроизводящие агрегаты с водо-водяной кипящей активной зоной и пароводяными струйными аппаратами. В таком паропроизводящем агрегате (ППА), получившем название «Бета» активная зона, парогенераторы и компенсатор объема размещаются в одном прочном корпусе, что позволяет реализовать концепция «конструктивной безопасности». Циркуляция теплоносителя первого контура осуществлялась пароводяными струйными аппаратами, использующими пар, получаемый в активной зоне. Струйные аппараты были специально разработаны для использования в ППА. Они имеют высокий коэффициент инжекции и достаточный для обеспечения циркуляции срывной напор.
 
Кроме внутренней системы безопасности реактора «Бета» установка имеет еще одну систему безопасности, связанную с отводом тепла от активной зоны, в которой для интенсификации циркуляции теплоносителя используются струйные аппараты. Такие системы циркуляции теплоносителя обеспечивают надежный отвод тепла от активной зоны в море в аварийных условиях, при этом они полностью независимы от каких-либо дополнительных источников энергии. Установки типа «Бета» обладают существенными экономическими преимуществами для атомных станций малой мощности в случае их использования при освоении северных районов Восточной Сибири и Дальнего Востока, развитие которых объявлено национальным приоритетом России на весь ХХI век. Использование ядерной энергетики в этих регионах позволит отказаться от завоза в труднодоступные районы органического топлива, что экономически и экологически неэффективно. Работоспособность ППА типа «Бета» и контура с ПВСА подтверждены экспериментально. На Приморской учебно-научной базе СПбГМТУ создан полунатурный испытательный стенд «Бета-К» для физического моделирования основных теплофизических и гидродинамических процессов в установке. Проведенные исследования позволяют создавать адекватные математические модели и программы для расчета характеристик ППА «Бета», в том числе для оптимизации параметров ППА по показателям надежности и экономичности в широком диапазоне мощностей.
 
Полученные результаты используется в учебном процессе при подготовке специалистов по специализации «Судовое парогенераторостроение» специальности «Судовые оборудование».
 
На основании исследований, проведенных в ПНИЛ за последние 10 лет:
  • Защищена 1 диссертация на соискание степени кандидата технических наук
  • Подготовлены к защите 3 диссертации
  • Опубликовано 25 научных трудов. Из них 6 в журналах, входящих в международные реферативные базы данных
  • Сделано 28 докладов на межотраслевых, всероссийских и международных конференциях
  • Зарегистрировано 32 программы для ЭВМ
  • Получены 20 свидетельств на патенты и полезные модели

 

Сотрудничество

В области ядерной энергетики ПНИЛ сотрудничает с представителями Госкорпорации «РОСАТОМ»: Научно-исследовательским технологическим институтом им. А.П. Александрова («НИТИ»), АО «ОКБМ Африкантов». В области создания электрохимических энергоустановок ПНИЛ сотрудничает с Филиалом ФГУП «Крыловский государственный научный центр» «Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии» («ЦНИИ СЭТ»).
 

Материально-техническое обеспечение

  • Современные компьютеры, оснащенным лицензионными программными продуктами (в том числе системой программирования Delphi и САПР SolidWorks)
  • Библиотекой программных продуктов, созданными сотрудниками ПНИЛ и кафедры судовой ядерной и водородной энергетики
 

Экспериментальная база

На Приморской учебно-научной базе СПбГМТУ совместно с НИС ПЭУ и кафедрой судовой ядерной и водородной энергетики в распоряжении сотрудников ПНИЛ имеются:
  • Стенды для проведения функциональных, доводочных, сдаточных и ресурсных испытаний энергетических установок на топливных элементах с твердополимерным электролитом, а также элементов таких энергетических установок
  • Стендовая база для испытаний водородно-кислородных и водородно-воздушных батарей топливных элементов, мощностью до 150 кВт
  • Полунатурный стенд судового ядерного моноблочного ППА «Бета-К» мощностью 200 кВт
  • Экспериментальные системами сбора, обработки и отображения информации с применением высокопроизводительных средств обработки получаемой информации

 

Положение в структуре Университета

  • ПНИЛ входит в структуру научно-исследовательской части СПбГМТУ на правах лаборатории
  • ПНИЛ находится на балансе СПбГМТУ и комплектуется штатом в соответствии с утвержденным ректором университета штатным расписанием
  • ПНИЛ административно подчиняется проректору по научной работе
 

Контактная информация

Научный руководитель ПНИЛ - д.т.н., профессор, Заслуженный деятель науки РФ Шаманов Николай Павлович.

Телефон:
 
E-mail:
 
Адрес:
Санкт-Петербург, Лоцманская ул., 10-14, пом.607
 
Почтовый адрес:
Лоцманская ул., 3, Санкт-Петербург, 190121