Ви є тут

Від парових котлів – до атомних реакторів. Кафедра АЕСтаІТФ, ТЕФ НТУУ "КПІ"


2010. Таланти КПІ. (5) "Осень у Первого", Ревеко Валерия, ХТФ, ХЕ-81

Свій початок кафедра атомних електростанцій та інженерної теплофізики бере із заснованої у 1903 році на механічному відділенні КПІ кафедри парових котлів. Її завідувачем був призначений відомий теплотехнік того часу, фахівець з котельної техніки професор Олексій Якович Ступін, що очолював кафедру до 1928 року.

За сторіччя кафедра пройшла складний шлях, який тісно пов'язаний з історією КПІ, досягненнями науки, технічним прогресом, вимогами виробництва, соціальними та політичними подіями у державі.

На цьому шляху кафедра безперервно готувала інженерів і вела наукову діяльність у напрямках двох найважливіших промислових виробництв: енергетики та енергомашинобудування.

Нині кафедра АЕС та ІТФ входить до складу теплоенергетичного факультету НТУУ “КПІ” і, продовжуючи традиції, готує бакалаврів, інженерів, магістрів і фахівців вищої кваліфікації (кандидатів технічних наук) за трьома спеціальностям:

  • “Атомна енергетика”, спеціальність відкрита 1985 року на базі Інституту ядерних досліджень АН УРСР і наукової тематики Проблемної лабораторії теплообміну і газодинаміки (ПЛТГ) КПІ у галузі дослідження теплогідродинамічних процесів в активних зонах ядерних реакторів. Випускники працюють у галузі енергетичних виробництв, що використовують ядерні технології;
  • “Теплофізика”, спеціальність відкрита 1964 року на науково-виробничій базі ПЛТГ та Інституту технічної теплофізики (ІТТФ) АН УРСР. Навчаються фахівці з тепломасообміну, температурних режимів технічного устаткування, його теплової діагностики, дослідження теплофізичних якостей речовин, розробки ефективних енергозберігаючих теплообмінних устроїв і технологій;
  • “Котли і реактори”, спеціальність із конструювання парових котлів існувала на кафедрі з дня її заснування до 1985 року, коли була замінена новою “Атомна енергетика”. У 1996 р. котлобудівна спеціальність на кафедрі відновлена і розширена у галузь ядерного реакторобудування. Випускники працюють у галузі сучасної парогенеруючої техніки.

За спеціальностями кафедри (в 4-х академічних групах на кожному курсі) навчається близько 400 студентів.

Навчальний процес на кафедрі має розвинену науково-виробничу базу, яка ґрунтується на співробітництві з НДІ НАНУ, проектними організаціями енергетичного профілю, атомними і тепловими електростанціями, підприємствами енергомашинобудування, монтажу та ремонту теплового устаткування електростанцій.

Кафедра має свої філії:

  • в Інституті ядерних досліджень та Інституті технічної теплофізики НАНУ;
  • в НТЦ ядерної та радіаційної безпеки України;
  • на Рівненській АЕС, Хмельницькій АЕС, Запорізькій АЕС;
  • на теплоенергомашинобудівному заводі ВАТ “ТЕКОМ”, м. Монастирище Черкаської області.

У навчальному процесі використовується науково-технічна база інших науково-дослідних академічних і галузевих інститутів, науково-виробничих підрозділів НАЕК “Енергоатом”, “Київенерго” та інших організацій.

На кафедрі працюють 80 фахівців, із них:

  • 40 осіб забезпечують навчальний процес, зокрема, 8 професорів і 17 доцентів;
  • 40 осіб працюють у науково-дослідних лабораторіях, серед них 16 кандидатів технічних наук.

Кафедра бере активну участь у підготовці інженерних і наукових кадрів для зарубіжних країн. Викладачі кафедри вели навчальну та методичну роботу у вищих навчальних закладах Індії, Алжиру, Куби, Польщі, Мексики. Були підготовлені й захищені кандидатські дисертації аспірантами та пошукачами з Румунії, колишньої НДР, В'єтнаму, Болгарії, Сирії, Гвінеї.

Для підготовки інженерів зі спеціальності “Атомна енергетика” співробітники кафедри видали навчальні посібники з грифом Міносвіти: проф. С.В.Широкова “Фізика ядерних реакторів”, “Ядерні енергетичні реактори”, “Нестаціонарні процеси в ядерних реакторах”; 2 посібники за участю проф. С.В.Широкова з екологічних проблем в атомній енергетиці та посібник В.В.Бігуна, О.В.Горбунова та Є.М.Письменного “Імовірнісний аналіз безпеки АЕС” (С.В.Широков – у минулому головний інженер Білоярської та Ново-Воронезької атомних електростанцій, потім начальник Управління атомної енергетики Міненерго УРСР – працює на кафедрі з 1988 р.).

У навчальний процес впроваджуються досягнення методології викладання й підготовки фахівців на споріднених кафедрах вузів України та інших країн, з якими кафедра має дружні зв'язки (Росія, США, Німеччина, Китай, Японія, Мексика).

Заслужений діяч науки УРСР,  д.т.н. А.П.ОрнатськийКафедра пишається своїми випускниками, які досягли високого визнання науково-технічної громадськості, трудових колективів, у вищій школі в науковій, проектно-конструкторській, організаційно-керівній діяльності.

Серед випускників кафедри:

  • перший заступник голови Держкомітету з науки і техніки при Раді Міністрів СРСР К.Д. Лавриненко;
  • міністр палива й енергетики України С.Ф. Єрмилов;
  • Заслужений діяч науки УРСР, акад. АН УРСР В.І.Толубинський, завідувач кафедри АЕС та ІТФ з 1938 по 1965 р., директор ІТТФ АН УРСР;
  • акад. АН УРСР проф. О.А.Кремньов – лауреат Державної премії СРСР, зав. відділом ІТТФ АН УРСР;
  • акад. Міжнародної академії термоелектрики д.т.н. Ю.Н.Лабунець;
  • Заслужений діяч науки України, чл.-кор. НАНУ проф. Н.М.Фіалко, зав. відділом ІТТФ НАНУ;
  • Заслужений діяч науки УРСР, д.т.н. А.П.Орнатський, зав. кафедрою АЕС і ІТФ з 1965 по 1976 р., науковий керівник ПЛГТ;
  • Заслужений діяч народної освіти України д.т.н., проф. Є.М.Панов, зав. кафедрою і декан ІХФ, директор НДЦ ресурсозберігаючих технологій при НТУУ “КПІ”.

За неповними даними, понад 20 випускників кафедри – доктори наук, які внесли вагомий доробок у прискорення науково-технічного прогресу, зокрема: д.ф.-м.н. В.С.Карасьов – завідувач відділу ІЯД НАНУ, директор Міжрегіонального НЦ “Укриття” (ЧАЕС); д.т.н. проф. Ю.Г.Дашкієв завідував кафедрою АЕС та ІТФ з 1976 по 1989 р., науковий керівник лабораторії діагностики парових котлів; д.т.н. Г.С.Маринський – директор НТК Інституту електрозварювання ім. Е.О.Патона НАНУ та інші.

Широко відома енергетичній громадськості велика група випускників кафедри – талановитих конструкторів у галузі парогенеруючої та іншої теплоенергетичної техніки, зокрема, головний конструктор Таганрозького заводу “Красный котельщик” лауреат Державної премії СРСР В.С.Патиченко; головний конструктор Білгородського енергомашинобудівного заводу В.Д.Білоус; заст. головного конструктора Окремого конструкторського бюро з розробки ядерних реакторів Б.І.Лукасевич; заст. головного конструктора Подільського машинобудівного заводу ім. С.Орджонікідзе А.А.Смишляєв; головний конструктор Монастирищенського заводу ВАТ “ТЕКОМ” Н.С.Лисяний та інші.

професор О.Я. Ступін

Багато випускників кафедри стали організаторами та керівниками великих виробничих колективів. Зокрема, в Києві А.Я.Набоченко – директор ВАТ “Південтеплоенергомонтаж”; М.І.Данилов – директор проектного інституту “Енергомонтажпроект”; В.Ф.Возний – директор УкрНДІ побутового електромашинобудування “Веста”; А.С.Макаров – директор НДІ санітарної техніки та устаткування промислових і громадських будівель; Н.Ф.Івченко – директор НВО “Холод”; Є.Є.Нікітін – директор Міжнародного центру енергоефективних технологій.

З перших днів своєї діяльності кафедра проводила науково-дослідну роботу і вже у 1903 р. мала навчальну та науково-дослідну лабораторію на базі теплової електростанції КПІ, яка була обладнана передовою котельною технікою того часу.

До 1950-х років були підготовлені та захищені дві докторські дисертації: проф. О.Я.Ступіна (1906 р.) і проф. В.І.Толубинського (1950 р.), а також 6 кандидатських дисертацій.

Широкі можливості для виконання наукових робіт кафедра одержала після створення, відповідно до постанови уряду СРСР у 1957 р. Проблемної лабораторії теплообміну та газодинаміки КПІ (ПЛТГ), науковим керівником якої був призначений зав. кафедрою академік АН УРСР проф. В.І.Толубинський.

професор В.І. ТолубинськийУже з перших років становлення ПЛТГ у ній почали проводитися дослідження теплофізичних процесів:

  • криз теплообміну при кипінні потоків, що охолоджували вузли та деталі зразків нової техніки (керівник проф. А.П.Орнатський);
  • можливостей інтенсифікації газового теплообміну у поверхнях нагріву парових котлів та інших технічних устроїв (керівник проф. В.І. Толубинський);
  • досліджень температурних полів методами електротеплової аналогії (керівник проф. В.І. Толубинський).

Широка тематика Проблемної лабораторії, її наукові зв'язки з промисловими підприємствами і НДІ, що розробляють нову техніку, створили умови для відкриття на кафедрі у 1964 році нової спеціальності “Теплофізика”.

У 1964 р. проф. В.І. Толубинський був призначений на посаду директора організованого ним Інституту технічної теплофізики. Новим завідувачем кафедри та науковим керівником ПЛТГ був обраний проф. А.П.Орнатський. Кафедра одержала назву “Парогенераторобудування та інженерної теплофізики”.

За період з 1957 до 1976 р. під керівництвом викладачів кафедри було виконано понад 300 науково-дослідних тем, захищені докторська дисертація проф. А.П.Орнатського і 32 кандидатські дисертації, опубліковано майже 200 наукових праць.

З 1976 р. кафедрою завідував доцент, а в майбутньому д.т.н., проф. Ю.Г. Дашкієв – відомий фахівець з парогенеруючої техніки.Ще в кінці 1960-х років у ПЛТГ під керівництвом Ю.Г.Дашкієва почалося вивчення причин пошкоджуваності поверхонь парових котлів надкритичного тиску (НКТ) потужних енергоблоків теплових електростанцій. Багаторічні складні дослідження на діючих парових котлах електростанцій дозволили розробити методики діагностики стану, підвищення надійності та ресурсу працездатності котлоагрегатів НКТ. На основі цих методик була створена одна з перших в СРСР система моніторингу та управління технологічними процесами в парових котлах з використанням передових комп'ютерно-інформаційних технологій. Ці системи були впроваджені на Криворізькій ДРЕС-2, ТЕЦ Кременчуцького нафтопереробного заводу і Самарській ТЕЦ. За матеріалами виконаних робіт були захищені докторська дисертація проф. Ю.Г. Дашкієва (1983 р.) та 11 кандидатських дисертацій.

На кафедрі із середини 1970-х років під керівництвом проф. М.Г. Семени провадилася плідна робота зі створення високоефективних теплопередаючих пристроїв – теплових труб (ТТ), що мають високу теплопередаючу здатність, надійність і довговічність в експлуатації. На основі ТТ були створені системи терморегулювання космічних супутників Землі (запуски в 1978, 1980, 1995 та 1996 рр.) космічних кораблів (у 1984 р. – для дослідження комети Галлея та у 1987 р. – для дослідження супутника Марса Фобоса). Теплові труби були задіяні в проектах нових космічних апаратів України “Попередження”, “Либідь”, “Січ”. На базі ТТ створені медичні інструменти для операцій з онкології і прилади теплової фізіотерапії порожнинних органів. З 1990-х лабораторія ТТ плідно співпрацює з НДІ космонавтики у Берліні та НДІ Середнього Заходу (США).

На базі досліджень у лабораторії ТТ захищені одна докторська дисертація проф. М.Г. Семени (1983 р.) та 16 кандидатських дисертацій, видана монографія, опубліковано майже 300 наукових статей, отримано 65 авторських свідоцтв СРСР і 20 патентів України та інших країн.

У 1970–1990 рр. під керівництвом проф. А.П. Орнатського були виконані дослідження гідродинаміки в каналах активних зон ядерних реакторів, а також створені системи оперативної діагностики реакторів РБМК-1000 та діагностики надійності роботи головних циркуляційних насосів ядерних установок з реакторами типу ВВЕР.

У 1980-х роках під керівництвом проф. Є.М. Письменного новий розвиток одержали дослідження конвективного газового теплообміну та аеродинаміки в елементах енергетичних установок та інших теплообмінних пристроїв, започатковані у 1950-х роках проф. В.І. Толубинським і доц. В.М. Легким. На основі виявлених закономірностей проф. Є.М. Письменний розробив новий спосіб інтенсифікації теплообміну в пучках поперечно оребрених труб і запропонував нові типи ефективного оребрення теплообмінних поверхонь, застосування яких дозволяє знизити металомісткість теплообмінних пристроїв, їх вагові та габаритні показники на 20-30% без збільшення енергетичних та інших витрат на їхню експлуатацію.

Створені нові методи розрахунку інтенсивності теплообміну та значення аеродинамічного опору оребрених поверхонь були включені в “Нормативний метод розрахунку парових котлів”, у галузевий стандарт та розрахунково-технічні матеріали “Прилади напівпровідникові”.

За результатами виконаних на кафедрі досліджень у галузі газового теплообміну у 1994 році захищена: докторська дисертація проф. Є.М. Письменного і, починаючи з 1966 року, 10 кандидатських дисертацій. Опубліковано майже 150 наукових праць, отримано 20 авторських свідоцтв СРСР і 3 патенти України.

За останні 20 років кафедра демонструвала свої досягнення на 28-ми міжнародних, на 13-ти галузевих і 4-х освітянських виставках, 19 разів у Республіканському центрі виставок і ярмарків України. Співробітники кафедри брали участь у 32 міжнародних, 58 республіканських і 42 галузевих наукових конференціях в країнах Західної Європи, Росії, США, Японії, СНД, де доповідали результати своїх наукових робіт .

У результаті педагогічної та наукової діяльності кафедри за 100 років:

  • випущено понад 3000 інженерів;
  • підготовлено 6 докторів та 92 кандидати технічних наук;
  • виконано понад 1300 наукових тем;
  • опубліковано 6 монографій, 2 підручники, 17 навчальних посібників, 7 видань довідкового, нормативного, науково-популярного та словникового змісту;
  • отримано 136 авторських свідоцтв СРСР, 21 патент України і 10 патентів інших країн.Кафедра, вступаючи в нове сторіччя своєї історії, успішно вирішує покладені на неї задачі кваліфікованої підготовки інженерних кадрів, проведення актуальних досліджень і нових високоефективних наукових розробок, підготовки фахівців вищої кваліфікації – кандидатів та докторів технічних наук.

Є.М. Письменний, професор, завідувач кафедри АЕС та ІТФ
На фото: Робота на конкурс "Таланти КПІ, 2010", "Осень у Первого", Ревеко Валерия, ХТФ, ХЕ-81

x

Електронний кампус

Інформаційні ресурси

Викладачі КПІ

GitHub репозиторій