В Самарском национальном исследовательском университете им. академика С.П. Королёва завершила работу VI Международная конференция "Физика и химия горения и процессов в экстремальных средах" (ComPhysChem'26). Ее соорганизаторами выступили наш университет, Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН, а также Российское отделение Международного института горения. Оргкомитет конференции возглавляет Валерий Азязов, директор Самарского филиала ФИАН (СФ ФИАН), заведующий кафедрой оптики и спектроскопии Самарского университета им. Королёва.
Конференция собрала в Самаре свыше 130 участников из 11 городов России, в числе которых Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Нижний Новгород, Новосибирск, Томск, Долгопрудный, Королёв и ряд других. Они представляют 11 отечественных научных центров, где изучаются фундаментальные физико-химические процессы в экстремальных условиях, 7 ведущих университетов, а также Ракетно-космическая корпорация "Энергия".
Самарский университет им. Королёва был представлен 27 сотрудниками, аспирантами и студентами, в команде Самарского филиала ФИАН 7 ученых и еще 16 специалистов совмещают работу в академическом институте и университете.
Участники конференции заслушали 10 пленарных и 27 приглашенных докладов, а также ознакомились с 49 постерными докладами. С докладами в режиме онлайн выступили ведущие зарубежные специалисты в области процессов горения из США, Германии, Китая и Чили.
Валерий Азязов напомнил, что организовать ежегодную конференцию по тематике горения предложил профессор Александр Мебель. Идея, выдвинутая им несколько лет назад, в период его работы над мегагрантом в НИЛ "Физика и химия горения" Самарского университета им. Королёва, оказалась плодотворной и была реализована.
"Почему наши исследования так актуальны? Дело в том, что большую часть энергии человечество получает от горения ископаемого топлива, от горения углеводородов. Без горения мы не выйдем в космос. Без понимания процессов горения остановится развитие промышленности и энергетики, а на энергетику "завязано" все развитие человечества. Да мы с вами и сами состоим из углеводородов, из органических соединений. И астрохимия – синтез органических молекул в межзвездном пространстве, зарождение жизни – это тоже одна из тем наших исследований", – отметил Валерий Азязов, открывая конференцию.
Владимир Губернов, заведующий лабораторией динамики реагирующих систем Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, отметил высокий уровень докладов, представленных участниками.
"С первой конференции 2018 года организаторы задали очень высокую планку, и, по моему мнению, с каждым разом конференция становится сильнее. У меня нет сомнений, что мы будем развиваться дальше и встретимся здесь еще не один раз", – подчеркнул Владимир Губернов.
Анна Розенцвайг, первый проректор – проректор по науке Самарского университета им. Королёва, обратила внимание на то, что конференция "Физика и химия горения и процессов в экстремальных средах" стала традиционной площадкой для эффективной научной коммуникации.
"Программа конференции охватывает полный круг вопросов в области физики и химии горения. Это показывает нам, что различные научные школы активно взаимодействуют, формируя платформу для устойчивого междисциплинарного развития", – отметила Анна Розенцвайг.
Тематика докладов конференции была представлена в 10 секциях: от кинетики и динамики процессов, протекающих в вакууме в условиях межзвездной среды, до изучения и моделирования реакций горения в условиях высоких давлений и температур, а также экологических проблем, связанных с горением.
Последними научными результатами поделились специалисты по прикладной математике и спектрометрии, квантовой химии и химической кинетике, астрохимии и астрофизике, а также представители инженерных дисциплин. Несколько докладов были посвящены так называемым редуцированным моделям процессов – ученые стремятся упростить математические модели и за счет этого сократить объемы вычислений, не теряя точности.
Самарские ученые продемонстрировали результаты как фундаментальных, так и прикладных исследований. Большой интерес вызвал доклад Ивана Антонова, научного руководителя Самарского филиала ФИАН, доцента кафедры оптики и спектроскопии Самарского университета им. Королёва. Он исследовал в акустическом левитаторе взаимодействие капель гиперголических жидкостей – это жидкости, которые при контакте самовоспламеняются.
Актуальность таких исследований не вызывает сомнений, если учесть, что к гиперголическим жидкостям относятся, например, некоторые широко применяемые компоненты ракетного топлива. Что касается акустической левитации, то этот метод считается очень перспективным и позволяет получить весьма интересные экспериментальные результаты.
Яков Медведков, старший научный сотрудник НИЛ "Физика и химия горения" Самарского университета им. Королёва и центра лабораторной астрофизики СФ ФИАН, выступил с докладом "Неисследованный путь HACA: тримеризация ацетилена на фенильном радикале". Он ознакомил коллег с только что опубликованными данными о процессах образовании нафталина при горении углеводородного топлива.
"Большинство этих реакций и процессов давно изучены и описаны, но точные химические механизмы, определяющие, как именно образуется то или иное вещество, в ряде случаев до сих пор остаются предметом научных дискуссий и экспериментальных исследований. Нам удалось поймать и зафиксировать самый начальный момент образования молекул нафталина, являющегося канцерогеном, и определить порядок химических событий, предшествующих их образованию", – рассказал Яков Медведков.
Доклад Сергея Матвеева, профессора кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского университета им. Королёва, также посвящен образованию полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и их эмиссии в выхлопных газах двигателей и энергоустановок.
Исследования реакций синтеза ПАУ в университете начались в 2016 году с проектирования экспериментальной установки класса "мега-сайенс" в рамках мегагранта "Разработка физически обоснованных моделей горения". С тех пор это направление успешно развивается. Понимание процессов образования полициклической ароматики позволит сделать газотурбинные силовые установки более экологичными.
Один из путей повышения эффективности и экологичности газовых турбин – переход на водородное топливо или добавление водорода в обычное топливо. В докладе "Топлива, обогащенные водородом, для камер сгорания газовых турбин: устойчивость, эмиссия и конструкция горелки" Сергей Матвеев, старший научный сотрудник НИЛ "Физика и химия горения" Самарского университета им. Королёва, представил результаты прикладных исследований по водороду.
В последний день работы конференции, после подведения итогов, ее участники посетили два подразделения Самарского университета им. Королёва, напрямую связанные с тематикой горения: научно-исследовательскую лабораторию "Физика и химия горения" (НИЛ-101) и Центр истории авиационных двигателей (ЦИАД).
В НИЛ-101 гости осмотрели установку класса "мега-сайенс", на которой изучаются процессы горения при высоких температурах, и, в частности, были проведены эксперименты, о которых говорилось в докладе Якова Медведкова.
В ЦИАД ученым продемонстрировали эволюцию авиационных газотурбинных двигателей – от первых серийных образцов 1940-х годов до современных силовых установок. Здесь результаты теоретических и экспериментальных исследований и этапы познания процессов горения отразились в конструкции реальных форсунок, горелочных устройств и камер сгорания.
Валерий Азязов отметил, что дискуссии в рамках IV Международной конференции "Физика и химия горения и процессов в экстремальных средах" были плодотворными. Конференция, как площадка для научного обмена, еще раз подтвердила свой высокий уровень.
Для справки:
Центральные темы IV Международной конференции "Физика и химия горения и процессов в экстремальных средах":
- Фундаментальные физико-химические процессы в экстремальных условиях.
- Кинетика и динамика реакций в экстремальных условиях, включая астрохимию и астробиологию.
- Квантово-химические исследования поверхностей потенциальной энергии химических реакций.
- Кинетика и динамика элементарных процессов.
- Волны и колебания в солнечной, звездной и межзвездной плазме.
- Математическое моделирование процессов в экстремальных условиях.
- Лазерная и оптическая диагностика процессов горения.
- Химическое, плазменное и лазерное инициирование горения.
- Образование и разрушение полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), сажи, графена и углеродсодержащих наночастиц.
- Экологические проблемы, связанные с горением.
Фото: Олеся Орина
