Ученые ОмГТУ планируют повысить эффективность поршневых компрессоров в рамках гранта РНФ

Научный коллектив кафедры «Гидромеханика и транспортные машины» продолжает укреплять свои позиции в области инженерных исследований. Здесь ведется работа уже по двум грантам Российского научного фонда. Они посвящены разработке концептуальных основ многомерной оптимизации резисторных гидродиодов на основе использования нейронных сетей (доцент кафедры Сергей Кайгородов) и теории рабочих процессов прямозубых роторных насосов с гидродиодным распределением жидкости (доцент кафедры Евгений Павлюченко).

Недавно ученые добились нового значимого успеха: очередной победы в конкурсе РНФ с проектом «Разработка конструкции поршневого одноступенчатого компрессора с жидкостным поршнем, теории рабочих процессов и проведение многомерной многокритериальной оптимизации его параметров на основе использования машинного обучения». Объем финансирования составит 7 млн рублей ежегодно в течение трех лет (2026–2028гг).  Сумма будет складываться на паритетных условиях из средств фонда и бюджета Омской области. 

Поршневые компрессоры используются повсеместно, во всех областях науки и техники. Особенно востребованы они для объектов спецтехники, водородной энергетики, сжатия газов до высоких давлений. Ученые хотят увеличить их производительность и КПД за счет улучшения охлаждения цилиндра поршневой группы. Работа будет вестись с использованием машинного обучения. С помощью основных уравнений механики жидкости и газа, а также термодинамики и кинематики движения планируется создать математическую модель рабочих процессов компрессора. Далее – провести по ней численный эксперимент на основе разработанного латинского гиперкуба и по результатам эксперимента с помощью нейронной сети построить суррогатную модель.

Виктор Щерба, заведующий кафедрой «Гидромеханика и транспортные машины» ОмГТУ: «Одновременная реализация трех грантов РНФ стала возможной благодаря сильному коллективу кафедры. Общий объем научных работ, над которыми трудятся наши ученые, в этом году достигнет 10 млн рублей. Высокая квалификация сотрудников подтверждается также публикациями в высокорейтинговых журналах. Только за этот год на кафедре защищена одна докторская и одна кандидатская диссертация, планируется подача четырех кандидатов наук на звание доцента. Важно, что большинство преподавателей – наши выпускники, которые прошли большой путь в стенах вуза. Мы активно работаем со студентами с первых курсов, подключая их к реализации научных проектов, и эта работа уже дает результаты. Например, целевики выигрывают правительственные стипендии и трудоустраиваются к индустриальным партнерам, уже имея хороший опыт. Параллельно на кафедре активно развивается учебно-методическая база. Результаты различных направлений деятельности подразделения вносят большой вклад в развитие университета».

Финальным этапом работы по гранту станет оптимизация суррогатной модели с применением новых современных алгоритмов, в частности генетического алгоритма, для решения задач многопараметрической нелинейной оптимизации. 

Отметим, что поддержка научных исследований в регионе возможна благодаря содействию областного Правительства и Миннауки Омской области: региональные конкурсы помогают задействовать научный потенциал для развития региона.