Научная деятельность

Тематика исследований и разработок включает следующие взаимосвязанные направления:

• фундаментальные проблемы гидродинамики нестационарных, струйных и двухфазных течений; устойчивость и движение жидкости в тонких слоях
  профессор Е.К. Спиридонов, доценты С.Н. Редников, С.Б. Школин, А.А. Дурасов, А.Р. Исмагилов, старший преподаватель С.Ю. Битюцких, аспирант Д.Ф. Хабарова, зав. лабораторией М.В. Усков;
• разработка и совершенствование струйных устройств и систем на их основе
  профессор Е.К. Спиридонов, доценты А.В. Подзерко, С.Б. Школин, А.А. Дурасов, А.Р. Исмагилов, старший преподаватель С.Ю. Битюцких, аспирант Д.Ф. Хабарова, зав. лабораторией М.В. Усков;
• энергосбережение при эксплуатации гидросистем с лопастными насосами
  профессор Е.К. Спиридонов, доценты Н.Д. Кузьмина, А.Р. Исмагилов, зав. лабораторией М.В. Усков;
• объемный гидро- и пневмопривод, электрогидравлические системы различного назначения
  доценты В.И. Форенталь, И.И. Лапин, С.Б. Школин, заведующий лабораторией М.В. Усков;
• повышение надежности гидроагрегатов совершенствованием систем очистки рабочей жидкости, ее рациональным выбором и применением
  профессор В.И. Барышев, старший преподаватель К.К. Лайко;
• испытательное оборудование для элементов и систем гидропневмоприводов и автоматики
  доценты В.И. Форенталь, А.В. Подзерко, С.Б. Школин, заведующий лабораторией М.В. Усков.

Результат исследований и опытно-конструкторских работ 

Со 2-го по 5-е июля 2019 г. в Университете г. Бат (Bath), Великобритания, на Русско-Британском семинаре Intelligent Fluid Power transmission And Control, организованный при участии фонда Ньютона (Newton Fund), представлены результаты научных исследований кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы», ЮУрГУ. В мероприятии приняли участие сотрудники кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы» факультета машиностроения: доцент Подзерко Александр Викторович и старший преподаватель Битюцких Сергей Юрьевич.
Под руководством заведующего кафедрой «Гидравлика и гидропневмосистемы» Спиридонова Евгения Константиновича подготовлены следующие доклады:
– «Бесклапанный поршневой насос с гидродиодами» (авторы Хабарова Д.Ф., Подзерко А.В.);
– «Кавитационная обработка жидкостей в струйном насосе» (авторы Битюцких С.Ю., Подзерко А.В.).

Среди участников семинара были представители Казанского национального исследовательского технического университета, Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева (СНИУ), Уральского федерального университета (г. Екатеринбург), университетов городов Бат, Бристоль, Ланкастер, Портсмут, Лафборо (Великобритания).

Программа мероприятия включала в себя стендовые доклады, выступления с презентациями и круглые столы. С пленарными докладами выступили представители исследовательского центра «Power Transmission & Motion Control» профессор Andrew Plummer, доктор Nigel Johnston, профессор Patrick Keogh, доцент СНИУ (г. Самара) Виктор Свербилов.

На протяжение последних лет получены результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ:

• выявлены закономерности движения газожидкостных сред и найден критерий, характеризующий их энергетическое состояние;
• выявлены закономерности распада струй жидкости и смешения их с газом в цилиндрических каналах;
• предложены методы расчета и оптимального синтеза двухфазных струйных аппаратов и гидродинамических кавитационных смесительных устройств (эмульгаторов);
• предложены и внедрены в промышленную эксплуатацию оригинальные жидкостно-газовые эжекторы;
• разработаны и стандартизированы методы и средства контроля нормирования и обеспечения промышленной чистоты рабочих жидкостей и масел;
• осуществлены механизация и автоматизация технологического оборудования и технологических процессов на заводах Урала средствами гидропривода и гидропневмоавтоматики;
• созданы стенды для испытаний пневматических и гидравлических элементов, гидро- и пневмоцилиндров в автоматизированном режиме с возможностью записи параметров испытуемого элемента;
• для промышленного применения разработаны и изготовлены насосные станции и системы управления.

Гидроструйные насосы, разработанные кафедрой ГиГПС, используют энергию высоконапорного потока жидкости. Они предназначены для удаления и нагнетания жидкости (в том числе загрязненной и агрессивной) и газожидкостных смесей; отсоса и компрессии газов; получения и транспортирования многокомпонентных смесей жидкости с твердыми сыпучими, жидкими и газообразными средами. Насосы обеспечивают экономию производственных площадей и дорогостоящих материалов, высокую долговечность и герметичность, экономию затрат на ремонтно-техническое обслуживание. Предложены оригинальные конструкции, защищенные авторскими свидетельствами и патентами.

Разработанный кафедрой гидродинамический смеситель кавитационного типа предназначен для получения эмульсий, приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей, введения различных присадок в жидкие топлива и эмульсии, подмешивания в мазут подтоварной воды, отработанных масел, смазочно-охлаждающих жидкостей и других жидких отходов производства. Принципиально новая технология кавитационного смешения многокомпонентной среды обеспечивает получение высокодисперсного, устойчивого к расслоению конечного продукта. Расчет и проектирование гидродинамического кавитационного смесителя по индивидуальным параметрам позволяет встраивать его в любую существующую технологическую систему.

В технике сушки, обжига и плавления сыпучих материалов в печах с противодавлением одной из актуальных задач является разработка устройств, предотвращающих выбросы агрессивных газов из печи в окружающую среду через загрузочные отверстия. На кафедре разработаны конструкции пневмозатворов, работа которых основана на аэродинамических эффектах эжекции и вихреобразовании.

Производственная деятельность сотрудников кафедры по практической реализации результатов научно-исследовательской и конструкторской деятельности

Учебная деятельность кафедры:

Кафедра ГиГПС ЮУрГУ оказывает услуги предприятиям промышленности по проведению семинаров для специалистов с целью повышения их квалификации в области проектирования, изготовления и эксплуатации гидравлических и пневматических систем управления. Специалистами кафедры разработаны в настоящее время около 45 рабочих программ для проведения семинаров по повышению квалификации сотрудников предприятий машиностроения металлургии, легкой и пищевой промышленности. Объем часов семинаров по повышению квалификации составляет от 16 (2 дня) до 240 часов (6 рабочих недель). При проведении семинаров и занятий используются современные технические средства обучения и стендовое оборудование.

Производственная деятельность кафедры:

Основными направления деятельности кафедры ГиГПС в области развития пневматической и гидравлической техники в настоящее время является проектирование, изготовление и поставки гидрофицированных агрегатов и пневматических систем управления для предприятий металлургической машиностроительной, пищевой и легкой промышленности.

Публикации сотрудников кафедры:

• Spiridonov, E.K., Bityutskikh, S.Y. Simulation Model and Characteristics of the Cavitation Mixer with Hydrodynamic Grid // Procedia Engineering, 2016.
• Ismagilov, A.R., Spiridonov, E.K. Operational Process and Characteristics of Liquid-gas Jet Pumps with the Ejected Vapor-gas Medium  // Procedia Engineering, 2016.
• Spiridonov, E.K., Khabarova, D.F. Foam Fixer Hydrodynamics and Design Calculation  // Procedia Engineering, 2016.
• Spiridonov, E.K., Khabarova, D.F. Computational Model and Characteristics of a Double-Acting Valveless Piston Pump  // Chemical and Petroleum Engineering, 2016.
• Спиридонов Е.К., Хабарова Д.Ф. Принципиальные схемы и характеристики бесклапанных насосов с вытеснителем возвратно-поступательного перемещения // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 1-2. С. 309-313. 
• Битюцких С.Ю., Спиридонов Е.К. Исследование и расчет гидродинамики в струйном насосе // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2016. Т. 16. № 1. С. 5-15. 
• Spiridonov E.K. Characteristics and calculation of cavitation mixers  // Procedia Engineering, 2015.
• Spiridonov E.K., Bityutskikh S.Y. Characteristics and analysis of a cavitation jet mixer  // Chemical and Petroleum Engineering, 2015.
• Katarina V.N., Rednikov S.N., Khabarova, D.F. The Dynamics of Hydraulic Actuators with Adaptive Magnetorhealogical Semiconductor Control Device // International Journal of Fluid Power Engineering, Vol.21, Issue.1 - Recent Science: 2015, p. 1159- 1166.
• Спиридонов Е.К., Хабарова Д.Ф. РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ И ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕСКЛАПАННОГО ПОРШНЕВОГО НАСОСА ОДНОСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2014. Т. 14. № 4. С. 13-22.
• Спиридонов Е.К., Битюцких С.Ю. О работе жидкостного эжектора при малых коэффициентах эжекции // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16. № 1-2. С. 538-542. 
• Спиридонов Е.К., Хабарова Д.Ф. «Гидродинамика и характеристики бесклапанного насоса с гидродиодами» Наука ЮУрГУ: материалы 66-й научной конференции. Секции технических наук. – Электрон. текст. дан. – Челябинск: Изд. центр ЮУрГУ, 2014. ‑ С. 181–186.
• Исмагилов А.Р., Спиридонов Е.К. К вопросу энергоэффективности водовоздушного струйного насоса при использовании побудителя пассивного потока // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2013. Т. 17. № 4. С. 70-75.
• Спиридонов Е.К., Исмагилов А.Р. «Пути оптимизации работы водовоздушного струйного вакуумного насоса в системах вакуумирования энергетических установок» Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Том 14, № 1(2), 2012, С. 689-692.
• Спиридонов Е.К., Исмагилов А.Р. Об энерго и ресурсосбережение при эксплуатации водовоздушных струйных насосов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. 2012. № 33. С. 13-20. 
• Spiridonov E. «Characteristics and calculation of nonsteady ejection in a jet pump» International. Rotatinq Equipment Conference. Pump Users International Forum Proceedings, Dusseldorf. 2012. P. 87–98.
• Спиридонов Е.К. Характеристика и расчет инерционного насоса с поршневым вытеснителем и гидродиодами Международный научно-технический форум, посвященный 100-летию ОАО «Кузнецов» и 70-летию СГАУ: Сборник трудов в 3-х томах. Том 2. Международная научно-техническая конференция с участием молодых ученых «Динамика и виброакустика машин» Изд-во СГАУ, 2012. – С. 169-170.
• Редников С.Н. «Методы исследования свойств углеводородов при давлениях свыше 150 МПа» Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Том 14, № 1(2), 2012, С. 642-644.
• Барышев В.И. «Роль и место требований к компетенциям выпускников вузов в ФГОС ВПО» Фундаментальные и прикладные проблемы науки. Том 2 - Материалы VII Международного симпозиума. С. 112-119.
• Барышев В.И., Лайко К.К. «Проблемы экспериментального измерения прочности рабочих жидкостей гидроприводов» Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Том 14, № 1(2), 2012, С. 332-334.
• Лернер Д.Л., Спиридонов Е.К., Форенталь В.И. «Комплексный подход к исследованию дросселирующего распределителя» Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Том 13, № 1(2)(39), 2012, С. 459-463.
• Спиридонов Е.К., Гришина Е.А., Подзерко А.В. «К расчету пневмозатворов» Вестник ЮУрГУ, №. 11 (228). Серия «Машиностроение». Выпуск 17 - Челябинск: Изд. центр ЮУрГУ, 2011, С.4-12.
• Редников С.Н., Султанов И.Н. «Разработка ротационного вискозиметра высоких давлений для исследования свойств неньютоновских жидкостей» Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». Выпуск 17. № 11(228), С. 38-42.
• Спиридонов Е.К., Гришина Е.А., Подзерко А.В. «Характеристики и расчет эжекционного пневмозатвора» Вестник ДГТУ, Том 11, №. 1 (52). - Ростов-на-Дону: Изд. центр ДГТУ, 2011, С.43-49.
• Гришина Е.А. «Использование газодинамических эффектов для повышения надежности промышленных установок» Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Том 13, № 1(3)(39), 2011, С.   674-677.
• Спиридонов Е.К. «Гидроструйные вакуумные насосы: состояние и перспективы развития» Теория и практика насос- и компрессоростроения: монография - Сумы: Сумский государственный университет, 2011. - С. 352-358.
• Форенталь В.И., Лернер Д.Л. «Построение динамических характеристик клапанной аппаратуры путем численного эксперимента» "Инновация, экология и ресурсрсберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельского хозяйства". Труды IX Международной научно-технической конференции.   ИЦ ДГТУ, 2010. – с. 725-730.
• Спиридонов Е.К., Школин С.Б. «Применение водовоздушных струйных насосов в системах глубокого вакуумирования» Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». Выпуск 13, №. 11 (144)   Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2009, С.17-27.
• Спиридонов Е.К., Дурасов A.A. «Моделирование нестационарной эжекции» Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». Выпуск 13, №. 11 (144)   Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2009, С.28-37
• Spiridonov E. «Calculation and Design of liquid – gas ejectors» International. Rotatinq Equipment Conference. Pump Users International Forum Proceedings, Dusseldorf. 2008. P. 250–260.
• Спиридонов Е.К., Школин С.Б. «Исследование переменных режимов двухфазного эжектора» Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». Выпуск 11, №10 (110)   Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2008, С. 55-61.
• Спиридонов Е.К., Дурасов A.A. «Характеристики нестационарной эжекции в жидкостном струйном насосе» Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». Выпуск 10, №25 (97)   Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007-С.35-43.
• Спиридонов Е.К., Пантюхин А.А. «Экспериментальные исследования рабочего процесса кавитационного смесителя» Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». Выпуск 10, №. 25 (97)   Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007, С. 89-97.
• Барышев В.И. «Причинность необходимости заново пересмотреть или отменить ГОСТ17216» Гидравлика и пневматика. – 2006,   №22-23.
• Спиридонов Е.К. «Конструкции жидкостногазовых насосов. Состояние и перспективы» Вестник ЮУрГУ. Серия: «Машиностроение». Выпуск 6.   Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005.
• Спиридонов Е.К. «Испытание водовоздушного струйного насоса ЮУрГУ в системах вакуумирования паровых турбин» Вестник ЮУрГУ. Серия: «Машиностроение». Выпуск 6.   Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005.
• Спиридонов Е.К. «Расчет струйного насоса для гидросистем водоотлива и опорожнения емкостей» Химическое и нефтехимическое машиностроение. 2005,   №2,   С. 21-25.
• Барышев В.И. «Температурно-силовая совместимость материалов подшипников скольжения шестерных насосов типа НШ» Вестник ЮУрГУ. Серия: «Машиностроение». № 1 (41).   Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005, С. 105-113.
• Барышев В.И.  «Классификация, контроль и нормирование промышленной чистоты рабочих жидкостей и масел» Вестник ЮУрГУ. Серия: «Машиностроение». № 1 (41).   Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005, С. 149-161.
• Спиридонов Е.К. «Энергетический анализ жидкостногазовых течений» Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение». Выпуск 3, №1(17).   Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003, -С. 141-150.
• Спиридонов Е.К. «Теоретические положения оптимального синтеза жидкостногазовых струйных ап-паратов и систем на их основе» Наука и технологии. Труды XXIII Российской школы. - Москва: РАН, 2003, С. 414-431.
• Адушкин А.В., Барышев В.И., Гарнов В.В., Горюнов Б.Г. «Датчик остаточных смещений для мониторинга геофизической среды в горных выработках» Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Горная книга – Москва, 2000,   №11,   С. 76-77.