НАУКОГРАД: неутолимая тяга к изобретательству Виктора Миронова

Виктор Владимирович Миронов
Фото: www.tyuiu.ru

Героем рубрики НАУКОГРАД сегодня становится доктор технических наук, профессор кафедры Водоснабжение и водоотведение Тюменского индустриального университета, действительный член Российской Академии Естествознания, Заслуженный изобретатель РФ, Почетный работник высшей школы Виктор Владимирович Миронов.

Жизнь его вот уже более 40 лет тесно связана с ТИИ-ТИУ. Общий стаж трудовой деятельности составляет 43 года, в вузе — 30 лет. В копилке Виктора Миронова более 60 патентов и 150 научных публикаций.

После окончания с отличием Тюменского индустриального института в 1976 году Миронов В.В. распределился в г. Омск. Однако в последний момент получил приглашение своего будущего научного руководителя и остался в родном вузе, поступил в аспирантуру и досрочно ее окончил защитой кандидатской диссертации. В 1982 году получил ученую степень кандидата технических наук, в 1987 — ученое звание доцента, в 2005 году — ученую степень доктора технических наук, в 2006 году — ученое звание профессора.

Сейчас Виктор Миронов продолжает изобретать, занимается преподавательской деятельностью и работает с аспирантами на кафедре Водоснабжение и водоотведение Строительного института ТИУ.

 

— Виктор Владимирович, какие факторы повлияли на ваше становление, как ученого?

У меня с раннего детства была тяга к изобретательству, я родился таким, паял всевозможные электронные схемы, делал в школе радиоприемники, смастерил кассетный самодельный магнитофон. Мне интересно, как работают те или иные вещи, хочется что-то изменить, какие-то изменения оформляются в виде патентов, у меня сейчас их больше шестидесяти.

Думаю, что как ученый я состоялся именно благодаря первому научному руководителю Владимиру Наумовичу Антипьеву (к.т.н., доцент, заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук – прим. ред.), он мне показал, что такое наука, заинтересовал. А сейчас я уже сам стараюсь привить своим аспирантам любовь к науке.

Тогда Владимир Наумович дал интересную тему для научных исследований в рамках моей кандидатской диссертации, которая была посвящена аварийным ситуациям при перекачке газонасыщенных нефтей. Так я попал в нефтегазовую тематику. После защиты кандидатской диссертации перешел работать в Строительный институт.

— Расскажите о своих дальнейших шагах в науке.

С переходом в Строительный институт, тематика исследований изменилась, меня заинтересовали мягкие цилиндрические оболочки (геотубы) и, в частности, гидродинамика заполнения геотубов водогрунтовой смесью (пульпой). На основе грунтозаполненных геотубов было разработано довольно много новых технических решений: для балансировки трубопроводов, сооружения защитных дамб, которые могут спасать от аварий, в том числе от разливов нефтепродуктов и наводнений. Также было оформлено много патентов, в то время они назывались авторскими свидетельствами. За совокупность трудов по разработке и внедрению геотубов в промышленности мне было присвоено звание «Заслуженный изобретатель РФ».

Впоследствии я защитил по этой тематике докторскую диссертацию. Когда мягкие оболочки из геотекстильных материалов, заполненные грунтом, стали уже широко применять в промышленности, к этой тематике я постепенно потерял интерес. И решил заняться новыми исследованиями в новых направлениях.

— Над какой проблематикой работаете сейчас?

Поскольку я работаю на кафедре Водоснабжение и водоотведение, то часто бываю на конференциях различного уровня, которые касаются проблем, связанных с недостатком на планете чистой, пресной воды. Я понял, что этот вопрос в мире стоит достаточно остро. Пока для России, Бразилии и ряда других стран эта проблема не очень актуальна, здесь пресных водных ресурсов предостаточно. Для других стран, таких как Китай, страны Ближнего Востока, Африки, некоторые штаты Америки (например, штат Калифорния) ощущается дефицит пресных водных ресурсов. В целом, на мировом рынке чистой, пресной воды цены постоянно растут из-за  увеличивающегося ее дефицита. Я подумал: углеводородные энергетические ресурсы истощаются, а солнце продолжает светить, ветер дуть, нельзя ли использовать эти возобновляемые источники энергии для получения чистой, пресной воды? Оказывается, можно, и с неплохими ожидаемыми результатами!

— Расскажите, пожалуйста, поподробнее об этой технологии.

В мире довольно много технологий и технических решений, позволяющих получать воду из воздуха. Но все они либо крайне энергоемкие, либо имеют большие габаритные размеры, т.е. капиталоемкие.

Совместно с аспирантами кафедры ВиВ мы предлагаем выделять воду из воздуха, предварительно  насыщенного влагой, с использованием возобновляемых источников энергии, таких как солнце и ветер, а затем эту влагу конденсировать. У нас есть рабочий вариант прототипа. Он представляет собой буй, который размещают в акватории моря. Представьте, есть тонкий слой морской воды внутри буя, поглощающий солнечную энергию. Сверху светит солнышко, вода нагревается, воздух над слоем морской воды внутри буя интенсивно насыщается влагой. Этот воздух, нагретый до 70-80 градусов Цельсия, насыщенный влагой, посылаем в конденсатор, расположенный ниже уровня моря, и собираем влагу. При такой температуре испаряется на порядок больше влаги, чем ее содержится в воздухе при обычной температуре окружающей среды. Значит, производительность технологии по пресной воде тоже будет на порядок выше. Полученная пресная вода не требует дополнительной очистки, так как насыщаемый влагой атмосферный воздух работает в замкнутом термодинамическом цикле.

— Только ли для территорий, где есть море, будет актуальна такая установка?

Эту технологию можно применять не только для опреснения морской воды, но и для получения воды питьевого качества из пресных акваторий с загрязненной водой. Учитывая растущий мировой дефицит чистой, пресной воды, мы считаем, что наша технологии имеет большой экспортный потенциал.

— Кого могут заинтересовать эти научные разработки?

Нашими разработками могут заинтересоваться, прежде всего, в странах Ближнего Востока, Евразии, Китая и странах Юго-Восточной Азии. Мы патентуем свои изобретения в странах Евразии и Китае. Планируем запатентовать технические решения в Объединенных Арабских Эмиратах. Мы стремимся выйти на международный рынок интеллектуальной собственности. Стараемся участвовать в международных выставках новых технологий. Так, в 2017 г. мы участвовали в международной выставке высоких технологий CHTF в Китае (г. Шэнчжэнь). Наш проект по производству чистой, пресной воды получил медаль выставки «EXCELLENT EXHIBIT».

— Какими исследованиями занимаются ваши подопечные аспиранты?

Сейчас я работаю с тремя учениками. Ассистент кафедры ВиВ Евгений Ерофеев занимается преобразованием энергии гидравлического удара в полезную мощность при помощи гидротаранных установок. У инженера сектора фундаментальных и прикладных исследований Льва Максимова интересная разработка, она связана с получением из водопроводных осадков порошкового металла для популярных и перспективных аддитивных технологий. Лев занимается также проблемами чистой, пресной воды.

Доцент кафедры ВиВ Юрий Иванюшин в 2016 году успешно защитил кандидатскую диссертацию по специальности ТГВ. Он изучал технологию генерации пневматической энергии из гидравлической энергии и преобразования ее в полезную мощность в системах тепло- газоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. Он продолжает работать со мной в области получения чистой, пресной воды из воздуха.

— Расскажите о гидротаранах. Каков из принцип действия?

Есть такое физическое явление, как гидравлический удар. Гидроудар в трубах – это вредное явление. Когда движущаяся жидкость резко останавливаются, по ряду причин, происходит преобразование кинетической энергии жидкости в потенциальную энергию. Давление в трубе резко возрастает и она может порваться. Но, как любой вид энергии, энергия гидроудара может быть направлена в полезное русло. Это так же, как с ядерной энергией, можно бомбу сделать, а можно атомную электростанцию. Энергию гидроудара использовали еще братья Монгольфье, изобретатели воздушного шара, несколько столетий назад. Они применяли для этого устройство, называемое гидротараном.  Гидротаран, позволяет забирать воду из водотока и подавать ее выше уровня воды в водотоке, например, на поля для их орошения, не затрачивая, казалось бы, абсолютно никакой энергии. Паровых двигателей тогда еще не было, не говоря уже о двигателях внутреннего сгорания и электрических. В гидротаранах работает энергия гидравлического удара.

Мы решили модифицировать гидротаран с целью генерации пневматической энергии (энергии сжатого воздуха), а не гидравлической энергии, как это предусмотрено в известном, традиционном гидротаране. Энергию сжатого воздуха легче хранить  и преобразовывать. Пневматическую энергию можно напрямую использовать при производстве технических газов из воздуха или преобразовывать в другие виды энергии — механическую, электрическую или тепловую.

— Как вы намерены применять модифицированный гидротаран?

Была собрана экспериментальная установка по генерации пневматической энергии с использованием явления гидравлического удара, проведены эксперименты, мы остались довольны. Установка оказалась очень простой и надежной в работе, но была малой мощности. На основе проведенных экспериментов мы разработали методику расчета генерации пневматической энергии и преобразования ее в полезную мощность. Эту энергию планируется использовать и для кондиционирования воздуха, для отопления зданий и для производства технических газов из воздуха.

— В мире применяют подобную технологию?

Еще в 50-е годы 20 века в СССР гидротаранных установок для перекачки воды было предостаточно, но с массовым появлением недорогих, надежных электрических двигателей и двигателей внутреннего сгорания, с низкими ценами на потребляемые энергоресурсы, они постепенно отошли. Сегодня в Европе «зеленая энергетика» — это тренд. В Европе к гидротаранам снова проявили интерес. Существуют фирмы, которые их проектируют, изготавливают и устанавливают для фермерских хозяйств. Фермеры с их помощью поливают огороды и поят домашний скот, не используя дорогие традиционные энергетические ресурсы.

— Назовите основные преимущества разработанной Вами технологии для производства чистой пресной воды?

Наша технология, конечно, не может конкурировать с технологиями опреснения морской воды методом дистилляции, при реализации которых затрачивается огромное количество энергии, получаемой при сжигании углеводородного сырья. Такие технологии сегодня широко распространены в ОАЭ и в Саудовской Аравии, и обеспечивают пресной водой целые города-мегаполисы. С другой стороны наша технология «ничего не просит». Она предполагает использование возобновляемых источников энергии, экологически чистая, не занимают дорогостоящую территорию суши, а размещается в акватории моря. Мы считаем, что перспективы применения нашей технологии высокие: снабжать малые города или малые населенные пункты, изолированные от централизованного водоснабжения, чистой пресной водой питьевого качества.

— Виктор Владимирович, в преддверии Дня российской науки поздравляю Вас с праздником, желаю дальнейшего плодотворного научного поиска и неугасающего интереса к жизни!

Спасибо.

Для справки:

За научные разработки по применению геотубов в области трубопроводного транспорта и достигнутые успехи в развитии народного хозяйства в 1987 г. Виктор Миронов награжден серебряной медалью ВДНХ СССР.

В 2004 г. научно-технические разработки по использованию геотубов в строительстве отмечены серебряной медалью международного салона промышленной собственности «Архимед – 2004» (г.Москва).

Результаты его работы отражены в Большой Тюменской Энциклопедии, посвященной 60-летию области в 2004 г.

 

Беседовала Лариса Черепанова,

пресс-служба ТИУ

Виктор Владимирович Миронов
 
По теме
В дежурную часть отдела полиции города Заводоуковска поступило сообщение из медицинского учреждения о том, что к ним обратился житель поселка Лебедевка 1981 года рождения с различными травмами.
В дежурную часть полиции города Тюмени поступило сообщение из медицинского учреждения о том, что к ним обратился местный житель 1983 года с различными переломами.
В Туртасе прошло комплексное тактико-специальное учение по ликвидации последствий ЧС - Уватский район В Уватском районе для совершенствования практических навыков, слаживания работы в чрезвычайных ситуациях в условиях, максимально приближенных к реальным, систематически проводятся тактико-специальные учения.
Уватский район
«Веселый и добрый, проказник домовой» - Центр соцобслуживания населения Каждый из нас знает, кто такой домовой. Он живет за печкой или на кухне, оберегает и защищает дом от врагов, пожаров, болезней, отвечает за благополучие и лад в семье.
Центр соцобслуживания населения