В области ядерной энергетики проблемная научно-исследовательская лаборатория сотрудничает с представителями Госкорпорации «РОСАТОМ»: Научно-исследовательским технологическим институтом им. А.П. Александрова («НИТИ»), АО «ОКБМ Африкантов». В области создания электрохимических энергоустановок проблемная научно-исследовательская лаборатория сотрудничает с Филиалом ФГУП «Крыловский государственный научный центр» «Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии» («ЦНИИ СЭТ»).
В рамках федеральной целевой программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» и в сотрудничестве с ФГУП «ЦНИИ СЭТ» сотрудники лаборатории принимали участие в проведении серии исследований по созданию электрохимических энергоустановок (ЭХГ), имеющих ряд преимуществ по сравнению с традиционными энергоустановками, использующими тепловые термодинамические циклы. В ходе выполнения НИР по данной тематике были разработаны методики и программы расчета статических и динамических характеристик таких установок, в том числе нестационарных переходных процессов, процессов пуска и останова. Особое внимание было направлено на разработку и математическое моделирование системы рециркуляции топлива и окислителя на базе использования струйных технологий. Выполнены расчеты, обосновывающие технические предложения по инжекционным устройствам для систем, работающих на конвертированном дизельном топливе и кислороде.
Разработанные программы и методики используются при подготовке студентов по специализации «Судовые анаэробные энергетические установки» специальности «Судовые энергетические установки». Другим направлением исследований являются ядерные моноблочные паропроизводящие агрегаты с водо-водяной кипящей активной зоной и пароводяными струйными аппаратами. В таком паропроизводящем агрегате (ППА), получившем название «Бета» активная зона, парогенераторы и компенсатор объема размещаются в одном прочном корпусе, что позволяет реализовать концепция «конструктивной безопасности». Циркуляция теплоносителя первого контура осуществлялась пароводяными струйными аппаратами, использующими пар, получаемый в активной зоне. Струйные аппараты были специально разработаны для использования в ППА. Они имеют высокий коэффициент инжекции и достаточный для обеспечения циркуляции срывной напор.
Кроме внутренней системы безопасности реактора «Бета» установка имеет еще одну систему безопасности, связанную с отводом тепла от активной зоны, в которой для интенсификации циркуляции теплоносителя используются струйные аппараты. Такие системы циркуляции теплоносителя обеспечивают надежный отвод тепла от активной зоны в море в аварийных условиях, при этом они полностью независимы от каких-либо дополнительных источников энергии. Установки типа «Бета» обладают существенными экономическими преимуществами для атомных станций малой мощности в случае их использования при освоении северных районов Восточной Сибири и Дальнего Востока, развитие которых объявлено национальным приоритетом России на весь ХХI век. Использование ядерной энергетики в этих регионах позволит отказаться от завоза в труднодоступные районы органического топлива, что экономически и экологически неэффективно. Работоспособность ППА типа «Бета» и контура с ПВСА подтверждены экспериментально. На Приморской учебно-научной базе СПбГМТУ создан полунатурный испытательный стенд «Бета-К» для физического моделирования основных теплофизических и гидродинамических процессов в установке. Проведенные исследования позволяют создавать адекватные математические модели и программы для расчета характеристик ППА «Бета», в том числе для оптимизации параметров ППА по показателям надежности и экономичности в широком диапазоне мощностей.
Полученные результаты используется в учебном процессе при подготовке специалистов по специализации «Судовое парогенераторостроение» специальности «Судовые оборудование».
На основании исследований, проведенных в ПНИЛ за последние 10 лет: