Молодёжная лаборатория автономных источников энергии и обратимых гидроагрегатов на основе микроГЭС (Лаборатория микроГЭС)

Год создания: 2022

Штатный состав НИЛ (кол-во сотрудников): 12

Руководитель НИЛ:

ФИО: Дружинин Алексей Анатольевич

Возраст: 31

Учёная степень: к.т.н.

Учёное звание: нет

Контактные данные руководителя НИЛ:

DruzhininAA@mpei.ru

Тел. 71-17

Научные направления деятельности НИЛ:

Коллектив лаборатории занимается исследованиями и разработкой современных технологичных и эффективных энергокомплексов на основе самого устойчивого и энергоёмкого вида возобновляемых источников – малой и микрогидроэнергетики.

Исследуются технические задачи построения и эффективного использования комплексов комбинированного энергоснабжения для автономных потребителей с использованием природоподобных технологий (биомиметики) с целью повышения эффективности, а также совершенствования подходов к биологической безопасности в целях снижения негативного воздействия энергетических объектов на окружающую среду, в том числе фауну.

Результаты деятельности НИЛ:

–       На основе научно-экспериментального стенда разработано схемное решение системы автоматического управления комплексом комбинированного энергоснабжения для автономных потребителей, обеспечивающего регулирование соотношения производимой электрической энергии и теплоты в пределах суточного цикла, поддержания оптимального режима работы гидроагрегата в изменяющихся условиях, а также запуск в работу и останов, включая аварийный.

–       Исследован и апробирован экспериментально принцип биомиметики, связанный с проектированием проточной части гидротурбин по подобию строения плавника кита, способствующий повышению вырабатываемой мощности до 20%. Разработанная методика защищена патентами РФ на изобретение № 2741190 от 23.07.2020 и № 2802110 от 03.03.2023

–       Разработана методика проектирования биологически безопасной проточной части гидравлических машин, способная на 40% снизить смертность рыб и планктона, чувствительного к резким изменениям давления.

–       Разработан принцип биомиметики, связанный с изменением свойств функциональных поверхностей по подобию строения кожи акулы, способствующий снижению гидравлического сопротивления в проточной части и повышению эффективности гидромашин.

–       Апробирован способ повышения эффективности гидромашин, основанный на принципе строения жабр пасти Гигантской акулы, способствующий повышению быстроходности гидромашин без существенного изменения конструкции.

Статьи в научных журналах:

Кромм Г. А., Волков А. В., Рыженков А. В., Ляпин В. Ю., Трушин Е. С. К вопросу перспективности применения природоподобных технологий для повышения эффективности лопастных гидромашин // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2023. Т. 7, № 2. С. 58–64. DOI: 10.25206/2588-0373-2023-7-2-58-64.

Рыженков А.В., Дасаев М. Р., Григорьев С. В., Волков А.В., Дружинин А. А., Дробницкий Н. А., Трушин Е. С. Экспериментальные исследования гидродинамических характеристик канонической области типа «пластина» с модифицированной поверхностью // Надёжность и безопасность энергетики. - 2023. – Т.12. – №4. – С.231–248. - Print ISSN 1999-5555. – Online ISSN 2542-2057.

Волков А.В., Орахелашвили Б.М., Мылкин Д.В., Дружинин А.А., Ляпин В.Ю. Метод оценки теоретических характеристик малой осевой гидротурбины // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2023. Т. 7, № 3. С. 48–63. DOI: 10.25206/2588-0373-2023-7-3-48-63.

А.В. Волков, В.Ю. Ляпин, А.А. Дружинин, М.А. Бирюлин, М. Ткач, И.В. Качанов, П.Г. Эрнандес Методы обеспечения биобезопасности элементов проточных частей гидротурбин // Теплоэнергетика. - 2023. - №11. - с. 1-8. - ISSN: 0040-3636. - DOI: 10.56304/S0040363623110127. – URL: http://tepen.ru/files/arxiv/2023/meta_dat_11_23_rus.pdf

Патенты на изобретения:

Конфузор с каплевидными биомиметическими наростами: пат. 2802110 РФ / Волков А.В., Дружинин А.А., Панфёрова Н.Ю., Черепанов С.П.; Заявитель и патентообладатель НИУ "МЭИ". - заявл. 2023104986 от 03.03.2023. Приоритет от 03.03.2023. Опубл.: 22.08.2023

Рабочее колесо насоса-турбины со сферическими биомиметическими наростами: пат. 2802111 РФ / Волков А.В., Дружинин А.А., Кромм Г.А., Панфёрова Н.Ю., Черепанов С.П.; Заявитель и патентообладатель НИУ "МЭИ". - заявл. 2023104987 от 03.03.2023. Приоритет от 03.03.2023. Опубл.: 22.08.2023

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2025688254 «Программа для расчета гидродинамического усилия на лопасти» авторов Денисов К.Е., Лямасов А.К., Шейкин М.О., Бирюлин М.А., Дружинин А.А. Заявитель и правообладатель НИУ "МЭИ". – Заявл. №2025685654 от 22.09.2025 г. - Приоритет от 22.09.2025 г. - опубл. 17.10.2025 г.​

Имеющиеся в НИЛ  оборудование и приборы:

–       Лицензионный отечественный вычислительный комплекс гидродинамики и CFD‑моделирования  FlowVision 3.12.05

–       Локальный вычислительный сервер "Пантера-28"

–       3D принтер Wanhao Duplicator 9/500 mark ll с областью печати 500х500мм

–       3D принтер Wanhao Duplicator 4S

–       Промышленный 3D принтер OMNI 3D Factory 2.0 с областью печати 500х500мм в закрытой термокамере

–       Профессиональный 3D сканер RangeVision Spectrum с областью сканирования одного слоя 520x390x390 мм

–       Научно-экспериментальный стенд для исследования энергетических и кавитационных характеристик насосов и гидравлических турбин

–       Научно-экспериментальный стенд "Гидродинамический лоток" для исследования энергетических характеристик гидроагрегатов микроГЭС быстровозводимой конструкции

​