Калінчак Валерій Володимирович

завідувач кафедри теплофізики, доктор фізико-математичних наук, професор, академік Міжнародної академії наук екології та безпеки життєдіяльності (МАНЕБ) з 2012 р.

Спеціалізація кафедри: теплофізика дисперсних систем та фізика низькотемпературної плазми.

На кафедрі теплофізики вивчаються фундаментальні і прикладні проблеми теплофізики дисперсних систем і фізики плазми продуктів згорання, а також фізико-хімічні властивості аерозолів. За даною спеціалізацією вивчається комплекс дисциплін з міжфазної взаємодії в низькотемпературних аеродисперсних системах і горючих високотемпературних середовищ в процесі їх запалювання, горіння, згасання та утворення плазми продуктів згорання.

Дисципліни, що читаються на кафедрі теплофізики:

• Фізика тепломасообміну - викладено основи теорії теплопровідності, конвективного тепло- і масообміну, теплообміну випромінюванням і тепломасообміну при фазових переходах 1 роду. Сформульовано основні закони, отримані рівняння, що описують процеси теплопровідності в ізотропних і анізотропних середовищах, конвективного тепломасообміну, теплообміну випромінюванням. Розглянуто методи розрахунку температурних полів і теплових потоків для тіл різної геометричної форми, методи визначення теплофізичних властивостей (коефіцієнтів теплопровідності, температуропровідності, теплообміну), коефіцієнтів дифузії і масообміну. Курс забезпечений лабораторним практикумом, спрямованим на реалізацію експериментальних методів визначення теплофізичних величин. Студенти отримують необхідні знання, вміння та навички для фізико-математичного моделювання теплових явищ і проведення теплофізичного експерименту.

• Фізика аерозолів

  В навколишньому світі постійно доводиться стикатися з великою різноманітністю аерозолів, починаючи від атмосферних (туманів, хмарою), від яких залежить життя організмів, і кінчаючи аерозолями, що зустрічаються в побуті. У даному курсі розглянуті основні закони, що керують аерозолями, їх особливості для малих частинок, закони їх утворення, шляхи або методи захисту від них. Матеріал, що вивчається, дозволить зрозуміти процеси, що відбуваються в очисних апаратах, при формуванні і розсіюванні хмар, відборі проб аерозолів і їх аналізі, утворенні аерозолів в процесах горіння. Матеріал курсу заснований на всіх основних розділах фізики, що дозволяє охарактеризувати даний курс як фізика малих частинок. Для отримання практичних навиків передбачено проведення широкого спектру лабораторних робіт.

• Фізика і технологія медичних аерозолів

  Аерозолі є одній з широко поширених форм фармацевтичних аерозолів. Головною задачею їх правильного використання є створення і подача аерозолю потрібного дисперсного складу для доставки і осідання його в місцях цільового призначення. Тому в даному курсі детально вивчаються види і властивості медичних аерозолів, різні способи їх створення і регулювання дисперсного складу, рух і осідання їх на поверхні систем різних конструкцій, зокрема дихальних шляхах.

• Сучасні методи експериментальних досліджень

  Методи дослідження теплофізичних властивостей дисперсної системи можна розділити на дві групи. До першої віднесемо відомі класичні методи, реалізація яких постійно удосконалиться, що і відображається в появі все більш точних сучасних приладів. До другої віднесемо нові сучасні і оригінальні методи дослідження. У даному курсі детально розглядаються методологія і реалізація на сучасному рівні методів дослідження температури дисперсної системи, теплофізичних властивостей (теплоємність, теплопровідність, в'язкість і так далі), термокінетичних властивостей (тепловий ефект, енергія активації), дисперсного складу, швидкості частин системи, оптичних властивостей (коефіцієнти чорноти, розсіяння, поглинання).

• Біофізика неіонізуючих випромінювань

  Курс направлений на вивчення особливостей взаємодії неіонізуючого випромінювання з біоклітками. Увага приділяється інфрачервоному, видимому і ультрафіолетовому діапазону випромінювання, при поглинанні яких характерне виникнення електронних збуджених молекул, що є першою стадією великого числа життєво необхідних біологічних процесів (фотосистез, фоторецепція, фототаксис і т. д.). Вивчення процесів люмінесценції, зокрема біохемілюмінесценції, процесів розсіяння і поглинання світла, дозволяють досліджувати структуру біооб'єктів, кількісний склад речовин, механізми протікання реакцій. Звертається увага на методи застосування лазерів для успішної діагностики людського тіла.

• Основи метрології, стандартизації і сертифікації

  Викладено основи метрології, методи і засоби вимірювань фізичних величин, основи стандартизації, так як поліпшення якості вимірювань пов'язано з широким застосуванням різних форм і методів стандартизації. Розглянуто основні терміни та визначення метрології, системи фізичних величин та одиниць, теорія похибок, питання обробки результатів вимірювань, єдності вимірювань, еталонів фізичних величин. Особливу увагу приділено видам, методам і засобам вимірювань фізичних величин (електричним, температурним, оптичним тощо). Отримані знання та вміння дозволять фахівцеві - фізику кваліфіковано вирішувати питання метрологічної підготовки експерименту на виробництві, отримання вимірювальної інформації високої якості, проведення метрологічної експертизи технологічної документації.

• Охорона праці

  Дисципліна є прикладною технічною наукою, яка виявляє і вивчає виробничі небезпеки і професійні шкідливості, розробляє методи їх запобігання або ослаблення з метою усунення виробничих нещасних випадків і професійних захворювань робочих. В курсі розглядаються загальні питання охорони праці, колективний договір, питання гігієни праці і виробничої санітарії, загальні питання техніки безпеки, електро- і пожежної безпеки. Розгляд матеріалу в більшій частині спирається на знання курсу фізики, що необхідне для технічного пошуку вирішення завдань охорони праці.

• Екологія

  Включає в себе вивчення екологічних проблем людства, пов'язаних з дією фізичних полів електромагнітного, іонізаційного, теплового, ультрафіолетового, механічного походження. Розглядаються питання впливу на навколишнє середовище фізичних явищ природного походження: випромінювання Сонця, магнітосфери Землі, атмосферної електрики. Наводяться приклади техногенного забруднення екосистем різного рівня фізичними полями. Аналізуються механізми впливу фізичних полів, методи і способи захисту від фізичних забруднень. Вивчення дисципліни передбачає отримання знань і умінь, які необхідні для фахівця для пояснення і вирішення екологічних завдань з точки зору фізики

• Теорія електричних і магнітних ланцюгів (для студентів спеціальості "Комп"ютерна інженерія") Вивчаються основні методи: розрахунку сталих режимів в лінійних електричних ланцюгах, в яких діють джерела постійних, синусоїдальних або періодичних несинусоїдальних сигналів; розрахунку перехідних процесів в лінійних електричних ланцюгах за нульових і ненульових умовах; розрахунки сталого і перехідного режимів в однорідній лінії передачі; розрахунки нелінійних електричних і магнітних ланцюгів графоаналітичним методом; застосування сучасної ЕОМ для розрахунку електричних і магнітних ланцюгів

• Фізика плазми
• Курси загальної фізики для студентів хімічного, та геолого-географічного факультетів.

Випускники кафедри теплофізики здійснюють наукову, виробничу і педагогічну діяльність. Наукова діяльність пов’язана з дослідженнями процесів тепломасообміну, хімічною кінетикою, фізикою горіння і вибуху, теплофізичними властивостями речовин.

Випускники кафедри працюють:

• в науково-дослідницьких установах;
• в вищих і середніх навчальних закладах;
• в закладах метеорології (моніторинг, активні дії на хмари, тумани), металургії, екології;
• в виробництві дисперсних матеріалів;
• в теплоенергетиці, на теплових і атомних електростанціях;
• в лабораторіях пожежної безпеки;
• в організаціях, пов’язаних з космічними програмами.

Викладачі та співробітники кафедри:

• Калінчак В.В – доктор фізико-математичних наук, професор, завідувач кафедри;
• Алтоїз Б.А. - доктор фізико-математичних наук, професор;
• Маренков В.І. – кандидат фізико-математичних наук, доцент;
• Орловська С.Г. – кандидат фізико-математичних наук, доцент;
• Черненко О.С. – кандидат фізико-математичних наук, доцент;
• Стукалов С.А. - старший викладач;
• Красотова Л.М. – завідувач лабораторією;
• Шевцов М.М. – провідний фахівець;

Навчально-методичні видання кафедри за останні роки:

1. Калинчак В.В., Контуш С.М., Черненко А.С. Прикладная физика аэрозолей. – 2013. – 110 с. // phys.onu.edu.ua
2. Калинчак В.В., Черненко А.С. Химическая кинетика и массообмен. – 2013. – 176 с.// phys.onu.edu.ua.
3. Калинчак В.В., Черненко А.С. Механика жидкости и газа. – 2013. – 106 с. // phys.onu.edu.ua.
4. Калінчак В.В., Орловська С.Г., Черненко О.С. Фізика теплопровідності та експериментальні методи визначення коефіцієнту теплопровідності речовин / навчальний посібник. – Одеса. – 2012. – 52 с.

Наукова діяльність:

Наукові підрозділи кафедри:

• Наукова дослідна лабораторія «Високотемпературні процеси в дисперсних системах»
  Зав. лабораторією к.ф.-м.н. Орловська С.Г., Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. 
• Наукова проблемно-дослідна лабораторія «Фізика аеродисперсних систем».
  Зав. лабораторією д.ф.-м.н. Копит М.Х., Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її. 

Наукова школа:

«Тепло- та електрофізичні явища в багатофазних дисперсних середовищах», науковий керівник – доктор фіз.-мат. наук, професор В.В.Калінчак;

Основні наукові напрямки школи:

Фізика високотемпературного тепломасообміну та плазмових явищ в дисперсних системах при хімічних та фазових перетвореннях:

• Дослідження ефективних режимів тепломасообміну при згоранні твердих натуральних і рідких палив та металів в дисперсному вигляді / д.ф.-м.н. Калінчак В.В., к.ф.-м.н. Орловська С.Г., к.ф.-м.н. Черненко О.С.
• Визначення ефективних режимів тепломасообміну при горіння парафінового палива / д.ф.-м.н. Калінчак В.В., к.ф.-м.н. Орловська С.Г.

Фізика плазми с конденсованою дисперсною фазою.

• Створення та впровадження ГРІД-технологій для проведення досліджень самоорганізації гетерогенних плазмових структур в ГРІД-інфраструктури України / д.ф.-м.н. Драган Г.С.
• Міжфазні взаємодії в димовій плазмі металізованих композицій і натуральних палив / д.ф.-м.н. Драган Г.С.
• Колективні процеси в плазмі з конденсованою дисперсною фазою / к.ф.-м.н. Маренков В.І.

Фізика аерозолів.

• Актуальні питання дослідження фізичних властивостей аерозолів / д.ф.-м.н. Контуш С.М., к.ф.-м.н. Черненко О.С., д.ф.-м.н. Калінчак В.В.
• Екологія і лазерні лічильники аерозолів та біочастинок / д.ф.-м.н. Контуш С.М.
• Розробка та застосування уніфікованого датчика – зонда діагностики процесу біокорозії задля її запобігання / д.ф.-м.н. Копит М.Х.

Наукові держбюджетні теми (2009-2013 рр.):

1. «Дослідження високотемпературного тепломасообміну, фазових і хімічних перетворень на поверхні металів та їх оксидів» (2009-2011 рр.).
2. «Дослідження спалахування, горіння і затухання натуральних твердих палив в активних газових середовищах» (2009-2011 рр.).
3. «Розробка методу двовимірної пірометрії для визначення температурних полів по поверхні випромінюючих об’єктів» (2010-2011 рр.).
4. «Дослідження ефективних режимів високотемпературного тепломасообміну при згоранні твердих натуральних і рідких палив та металів в дисперсному стані» (2012-2013 рр.).
5. «Визначення ефективних режимів тепломасообміну при горінні парафінового палива»(2013 р.).

Наукові видання за останні роки:

1. Калинчак В.В., Зинченко Ю.А., Черненко А.С., Волошин В.С., Куземко Р.Д. Высокотемпературный массообмен и кинетика химических реакций углеродных частиц с газами // Металл и литье Украины. – 2013. – № 11. – С. 14-25.
2. Калинчак В.В., Черненко А.С. Горение и самопроизвольное погасание пористых углеродных частиц в азотно-кислородных смесях комнатной температуры // Физика горения и взрыва. – 2013. – Т. 49, №2. – С. 80-88.
3. Калинчак В.В., Черненко А.С. Высокотемпературный тепломассообмен и стефановское течение на поверхности предварительно нагретой металлической частицы в холодном воздухе // Теплофизика высоких температур. – 2009. – Т.47, №3. – С.438-447
4. Калинчак В.В., Черненко А.С., Калугин В.В. Предельные критические условия высокотемпературного окисления газов на частице катализатора // Кинетика и катализ. – 2014.
5. Орловская С.Г., Каримова Ф.Ф., Шкоропадо М.С. Закономерности образования оксидов на поверхности вольфрамовых проводников, нагреваемых электрическим током // Порошковая металлургия. 5. – Киев. 2010. С. 125 – 130.
6. Орловська С.Г. Вплив колективного ефекту на характеристики високотемпературного тепломасообміну сукупностей поруватих вуглецевих частинок // Фізика і хімія твердого тіла. - 2011.- Т.12, №2.- С. 490 - 499.
7. Измерение дисперсности порошков с помощью автоматизированной системы определения дисперсности АСОД–300 / Калугин В.В., Контуш С.М., Гимп А.В., Машненко К.П.// Физика аэродисперсных систем. – 2012.– № 49. – С.118-124.
8. Коськин Е.В., Драган Г.С. Неоднородное распределение заряженных частиц в аэрозолях и продуктах сгорания // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2009. – С.74 -78.
9. Ye.V. Koskin, G.S. Dragan, A.M. Saad. The average density of dusty plasma cluster.// Ukr.J. Phys – 2011. – V.56, No. 12.
10. Патент на винахід. Калінчак В.В., Селиванов С.Є.,Кулик М.І. “Пристрій для визначення швидкості вигорання рідини” від 11.02.2008.
11. Патент на корисну модель Карімова Ф.Ф., Орловська С.Г. „Спосіб визначення локальної яскравистої температури в окремих точках нагрітого тіла та розподілу яскравистої температури по поверхні нагрітого тіла” від 12.10. 2009.
12. Патент на корисну модель Орловська С.Г., Карімова Ф.Ф., Шкоропадо М.С. „Спосіб безпосереднього визначення дійсної температури в окремих точках на поверхні нагрітого тіла” від 26.07.2010.

Кафедра щорічно видає збірку наукових праць «Фізика аеродисперсних систем» з 1967 року. Сайт редакції: www.fas-onu.net 

Наукові конференції організовані за участю кафедри:

• “Дисперсные системы” - міжнародна конференція країн СНД, Одеса, 2010, 2012 гг.
• “Dusty plasmas in applications” – international conference on The Physics of Dusty and Burning plasmas, Odessa, 2011, 2013.

Міжнародні зв’язки кафедри

• Польща, Університет м. Ополе, Кафедра технологічних процесів.
• Литва, Литовський енергетичний інститут.
• Росія, м. Санкт-Петербург (Центральний котлотурбінний інститут) ООО ЦКТІ.
• Росія, Інститут високих температур РАН.
• Росія, Інститут хімічної фізики ім. Н.Н.Семенова РАН.

Наукові зв’язки з установами України

• Київський національний університет імені Т.Г. Шевченко, кафедра фізичної електроніки, радіофізичний факультет.
• Український національний педагогічний університет імені М.Г.Драгоманова кафедра загальної фізики.
• ООО «Альтаїр», м. Харків.
• Фізико-хімічний інститут захисту навколишнього середовища і людини «ХІЗНСІЛ», м. Одеса.
• Приазовський державний технічний університет та ПАО «ММК ім. Ілліча», м. Маріуполь.
• ООО «Новатек-электро», м. Одеса.

Інформація для потенційних партнерів кафедри:

Кафедра пропонує ряд науково-технічних тем для спільних робіт або для їх фінансової підтримки з боку спонсорів:

• методи діагностики високотемпературних стійких і критичних (займання, погасання) станів твердих тіл (металів, кокси вугілля) різної геометричної форми в газоподібному середовищі;
• методи дослідження впливу різних механізмів теплопереносу (випромінювання, конвекція), кінетики фазових і хімічних перетворень на поверхні і всередині пор частинок і провідників на критичні параметри займання і погасання їх в газоподібному середовищі;
• методи дослідження теплофізичних характеристик газоподібних, рідких і твердих тіл;
• безконтактний метод дослідження температурного поля нагрітих до свічення об'єктів дослідження за допомогою цифрового і комп'ютерного устаткування;
• визначення діапазону режимних параметрів дисперсних систем (розміри частинок, їх внутрішня структура, концентрація, температура, швидкість руху і т.д.), при яких здійснюється як найповніше їх перетворення в умовах газосуспензії.
• розробка способів захисту навколишнього середовища від зварювального аерозолю при розряді електродуги;
• моделювання фазових переходів на прикладі впорядкованих структур фази, що конденсуються, в плазмі;
• аспірація аерозолів (зокрема біоаерозолів) з навколишнього середовища при різних її параметрах (швидкості вітру, тиску, вологості, температурі);
• рух і осадження аерозольних частинок з неоднорідних по температурі і концентрації газових потоків;
• аерозольна техніка – пробовідбірники, розчинники аерозолів, методи вимірювань.