Мультидисциплинарная лаборатория Прикладной гидродинамики и Теплофизики (переименована в Лабораторию Прикладной Гидродинамики в 2020 году) организована в 2018 г. на базе факультета Кораблестроения и океанотехники (ФКиО) Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ).

Специалисты лаборатории выполняют Научно-исследовательские и опытно конструкторские работы в интересах судостроительной отрасли.

Ключевыми направления деятельности Лаборатории Прикладной Гидродинамики

• Разработка, верификация и валидация математических моделей физических процессов в судостроении
• Разработка, верификация и валидация на физических экспериментах перспективных вычислительных технологий
• Проведение численно-экспериментальных исследований по фундаментальным и прикладным проблемам судостроения и энергетических установок
• Компьютерный и суперкомпьютерный инжиниринг в решении мультидисциплинарных и сопряжённых задач
• Проектирование и оптимизация объектов морской техники и их элементов
• Разработка, верификация и валидация математических моделей для тренажёрных систем
• Разработка методик проведения инженерных расчётов
• Создание условий для повышения квалификации состава научных и научно-педагогических кадров, эффективной системы мотивации научного труда
• Трансфер в экономику перспективных разработок, полученных в рамках проведённых научных фундаментальных и прикладных исследований
• Стимулирование притока молодёжи в сферу науки, образования и высоких технологий
• Оказание консультационных услуг в области численной гидродинамики (CFD)

При решении задач корабельной гидродинамики и теплофизики специалистами лаборатории применяются передовые решения:

• Вихреразрешающие методы
• Адаптивные расчётные сетки, перекрывающиеся сетки, многоблочные вычислительные технологии
• Сеточно-бессеточные методы вычислительной гидродинамики
• Стимулирование притока молодежи в сфере науки, образования и высоких технологий;
• Современные полуэмпирические модели турбулентности, в том числе с учётом ламинарно-турбулентного перехода
• Компьютерная визуализация процессов для использования технологии виртуальной реальности

Типичные решаемые задачи

• Определение гидродинамических и теплофизических характеристик систем и элементов морских объектов
• Определение гидродинамических сил и моментов, а также тепловых потоков на элементах морских объектов, разделение которых, подчас, невозможно при физическом эксперименте
• Оптимизация форм объектов морской техники и их элементов
• Расчёт физических полей турбулентных течений
• Расчёт характеристик движительно-рулевого комплекса, в том числе учёт взаимодействия с корпусом судна
• Расчёт кавитации на элементах морской техники
• Определение гидродинамических нагрузок при слеминге и слошинге
• Гидрофизические процессы океана: волновые движения и стратификация
• Моделирование разливов углеводородных продуктов
• Численное моделирование динамики морской техники: качка в условиях регулярного и нерегулярного волнений, движение на циркуляции, неравномерное движение
• Проведение математического моделирования перемещения воздушных потоков вблизи объектов морской техники
• Численное моделирования процессов тепло- и массообмена в системах и элементах морской техники
• Интенсификация физико-технических процессов в корабельных системах при использовании струйно-вихревых генераторов
• Управление обтеканием объектов морской техники и их элементов за счет преднамеренного формирования интенсивных вихревых структур
• Развитие перспективного научного направления “flow and structure” в корабельной тематике
• Моделирование многофазных сред в задачах проектирования и эксплуатации корабельных систем
• Задачи, математическая постановка которых требует решения дифференциальных уравнений в частных производных

Наличие собственных разработок в области программного обеспечения и большого опыта решения гидродинамических проблем позволяет специалистам лаборатории решать многие другие нетривиальные задачи в смежных областях.

Специалисты лаборатории прикладной гидродинамики и теплофизики имеют многолетний опыт работы с зарубежными и отечественными пакетами численного моделирования (ANSYS, StarCCM+, NUMECA, FlowVision, LOGOS, VP2/3, Sigma-Flow, OpenFOAM).

Пакеты VP2/3, Sigma-Flow разработаны и продолжают развиваться сотрудниками лаборатории.

Разрабатываемые новые математические модели и технологии успешно интегрируются в открытый пакет механики сплошных сред OpenFOAM.

Целями семинара являются обмен опытом и знаниями между специалистами в кораблестроении и смежных областях, а также ознакомление с новейшими идеями и методами исследований для повышения уровня эрудиции и квалификации участников.