«Без воздуха она нагревалась до 80 градусов. А если мы подаем воздух холодный, то будет 30 градусов». Как быстро и надолго остудить пластину из стали – над решением этой задачи работает молодой ученый Михаил Филиппов. Ищет оптимальную скорость воздуха, углы подачи. Результаты фиксирует тепловизор. Рядом эксперты наблюдают за вихревыми потоками.
С помощью данной установки ученые выясняют, как эффективно охладить поверхность. На титановую пластину подают струю холодного воздуха. А благодаря лазерному ножу, можно буквально увидеть, как именно течет газ.
Экспериментируют с разными металлами и газами. Открытие новых способов охлаждения позволит увеличить срок службы и улучшить характеристики тех же микрочипов, процессоров и гаджетов. Но это лишь одно из пяти направлений мегагранта. В соседней лаборатории наблюдают за процессами кипения разных веществ под инфракрасными лучами.
«По этим картинкам мы наблюдаем, как влияет появление парового пузырька на локальное распределение температурного поля по поверхности нагревателя», – комментирует старший научный сотрудник лаборатории низкотемпературной теплофизики Института им. С.С. Кутателадзе СО РАН Антон Суртаев.
Кипение и испарение – самые эффективные способы теплообмена. Ученые экспериментируют с низкотемпературными сжиженными газами: азотом, креогеном, фреоном.
«Новые вызовы связаны с тем, что нужно отводить очень высокие плотности тепловых потоков, например, в микроэлектронике. На локальных точках чипов – 1000 ватт на квадратный сантиметр. То есть фактически плотность теплового потока соизмерима с плотностью потоков на солнце», – сообщил заведующий лабораторией низкотемпературной телофизики Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН Александр Павленко.
Институт теплофизики получил мегагрант – 100 миллионов рублей. В этом проекте участвуют полсотни ученых из Новосибирса, Красноярска. От именнитых до молодых. У руля – профессор из Швеции. Будут решать как бытовые теплоэнергетические задачи, так и вопросы строительства новых газовых турбин. Этот институт как базу выбрали не случайно. Оборудование здесь редкое.
«Я стою на фоне большого теплового аэродинамического стенда. Эта уникальная установка для исследования теплообмена и газодинамики высокоскоростных и турбулентных потоков, таких примеров в институте несколько, все они будут модернизированны и оснащенны самой современной измерительной техникой», – сообщил заведующий лабораторией термогазовой динамики Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН Владимир Терехов.
В планах сибирских ученых – построить в Академгородке новую лабораторию и обучать молодых участников проекта как в стенах родного института, так и зарубежом, в Швеции.
