Научно-исследовательская деятельность кафедры направлена на исследования в области разработки методов эффективного использования ТЭР в теплоэнергетике, теплотехнологиях и системах обеспечения жизнедеятельности промышленных предприятий и городов». Эти исследования традиционно выполняются в рамках трех научных школ, созданных на кафедре в разное время:

«Вовлечение горючих сланцев в экономику Поволжского региона» (основатель – доктор технических наук, профессор В.Г.Каширский (1914-2008), затем с 2000 по 2015 год основным научным руководителем исследований в области переработки горючих сланцев был доктор технических наук, профессор Симонов Вениамин Федорович, под руководством которого были защищены 5 кандидатских диссертаций по данной тематике; в настоящий момент достойными продолжателями исследований по тематике научной школы В.Г.Каширского являются молодые кандидаты технических наук, доценты кафедры А.Н.Мракин, А.А.Селиванов.

«Оптимизация энергопотребления и повышения энергоэффективности технологических процессов нефтехимии, нефте- и газопереработки и предприятий по перерабоке минералоорганического сырья» (основатель – доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и образования РФ Вениамин Федорович Симонов, который руководил исследованиями по данной тематике до 2015 года) Под руководством В.Ф.Симонова били защищены 7 кандидатских диссертаций посвященных повышению энергоэффективности технологических процессов нефтехимии, нефте- и газопереработки. В настоящее время научным руководителем этой тематики является д.т.н., профессор кафедры ПТ Олег Юрьевич Кулешов. На 2024 год запланирована защита двух кандидатских диссертаций (Сапоненко Д.С., Овчинников А.А.) под научным руководством профессора О.Ю. Кулешова.

«Оптимизация тепло- и топливопотребления в системах обеспечения жизнедеятельности предприятий и городов» (основатель – доктор технических наук, профессор Б.А. Семенов). Под руководством Б.А.Семенова защищено 3 кандидатских диссертации по данной тематике.

В предшествующий период кафедрой «Промышленная теплотехника» выполнялись следующие проекты в рамках комплексной научно-инновационной программы СГТУ имени Гагарина Ю.А. на 2019-2021 г.:

Проект 05В.03. «Разработка теоретических основ и прикладных методов повышения энерго- и ресурсоэффективности, энергоснабжения и энергопотребления на объектах промышленной теплоэнергетики и в системах жизнеобеспечения», 2019-2021 г. Научный руководитель – Кулешов О.Ю., д.т.н., проф. каф. ПТ.

Проект 05В.01Б. Создание научных основ исследования и обоснование методологии интеграции ресурсоэффективных технологий и систем энергообеспечения энергоемких промышленных комплексов (СГТУ-246), 2019 г. Научный руководитель – Семенов Б.А., д.т.н., проф., зав. каф. ПТ.

Проект 05В.04Г. «Моделирование, исследование и оптимизация физико-химических процессов получения и использования технологических газов из отходов нефтедобычи и нефтепереработки для организации энерготехнологических производств» (СГТУ-261), 2019-2021 гг. Научный руководитель – Мракин А.Н., к.т.н., доц. каф. ПТ.

Проект 05В.05С. «Разработка, исследование и оптимизация перспективных установок энергоснабжения химических и нефтеперерабатывающих предприятий» (СП-933.2018.1), 2019-2021 гг. Научный руководитель – Мракин А.Н., к.т.н., доц. каф. ПТ.

В настоящее время коллектив кафедры «Промышленная теплотехника» занимается научными исследованиями в рамках проекта 05В.03 «Разработка научных основ повышения энергоресурсоэффективности и экологичности промышленных энергогенерирующих и энергопотребляющих установок на органическом топливе», 2021-2024 гг. Научный руководитель – Кулешов О.Ю., д.т.н., проф. каф. ПТ.

Цели, содержание и исполнители основных разделов НИР:

Разработать инженерные методы расчета сложного теплообмена и факельного горения в топочных камерах промышленных печей и котлов: д.т.н., проф. Кулешов О.Ю.
Разработать методику расчета очистки дымовых газов от оксида серы при сжигании твердых и газообразных топлив: к.т.н., доцент Агеев М.А.
Разработать систему утилизации теплоты жидких шлаков пылеугольных энерготехнологических установок: к.т.н., доцент Мракин А.Н.
Исследовать эффективность внедрения собственных источников энергообеспечения на энерго-ресурсоемких производствах: к.т.н., доцент Озеров Н.А.
Обосновать возможность повышения энергоресурсоэффективности и экологичности в схемах комплексной переработки низкосортных твердых топлив: к.т.н., доцент Селиванов А.А.
Разработать высокоэффективные путевые нефтеподогреватели: к.т.н., доцент Серов Д.Ю.
Энергосбережение в производстве фенола и ацетона с использованием ГТУ: к.т.н., доцент Тонкошкур А.Г.

Тематика исследований

Тематика всех исследований, выполняемых кафедрой «Промышленная теплотехника» соответствует утвержденным правительством РФ приоритетным направлениям модернизации и технологического развития экономики России: «Энергоэффективность и энергосбережение, в том числе вопросы разработки новых видов топлива»; и критическим технологиям: «Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии».

Научная новизна данных исследований заключается в создании новых принципов, методов расчета и теоретическом обосновании оптимальных параметров тепловых процессов в теплотехнических установках и системах.

Практическая значимость определяется решением конкретных задач, связанных с повышением энерго- и ресурсоэффективности и экономичности теплоэнергетического комплекса промышленных предприятий и других теплопотребляющих объектов.

Кроме того, в разные годы ряд фундаментальных исследований выполнялся преподавателями кафедры по следующим госбюджетным темам, финансируемым Министерством образования и науки РФ:

СГТУ-173 «Разработка научных основ создания малоотходной технологии переработки сернистых сланцев» (2007, объем средств на проведение НИР – 180 000 рублей в год),
СГТУ-198 «Создание методологии расчета и оптимизации теплотехнологических процессов полукоксования в не имеющей аналогов малоотходной технологии переработки Волжского сернистого сланца» (2008, объем средств на проведение НИР – 230 000 рублей в год),
СГТУ-238 «Исследование и оптимизация теплогидродинамических условий реализации процесса каталитического преобразования парогазовой смеси (ПГС), полученной при полукоксовании, в не имеющей аналогов технологической схеме комплексной переработки Волжских сланцев» (2009, объем средств на проведение НИР – 400 000 рублей в год).
СГТУ-9 «Создание научных основ энергоэффективной ресурсосберегающей технологии безостаточной переработки сернистого сланца на основе принципов энерготехнологического комбинирования» (2012, государственное задание, объем финансирования 500 000 руб.)
СГТУ-80 «Создание научных основ математического моделирования процессов высокотемпературной коррозии огнеупоров в условиях контакта с расплавом стекломассы для продления эксплуатационного ресурса стекловаренных печей и повышения эффективности процессов стекловарения» (2013, государственное задание объем 500 тыс. руб.)
СГТУ-145 «Разработка методологии исследования и научное обоснование ресурсоэффективных технологий и систем энергообеспечения энергоемких промышленных комплексов» (2014-2016, базовая часть государственного задания, объемы финансирования: 1 этап 2014 г. –2 441 192 руб.; 2 этап 2015 г. – 1 853 322 руб.; 3 этап 2016 г. – 1 800 000 руб.; проект 1579 выполнялся коллективом проблемной научно-исследовательской лаборатории теплоэнергетических установок и теплофикационных систем; от кафедры ПТ в выполнении проекта принимали участие: профессор Семенов Б.А., доцент Долотовская Н.В. и доцент Озеров Н.А.)
СГТУ-261 «Моделирование, исследование и оптимизация физико-химических процессов получения и использования технологических газов из отходов нефтедобычи и нефтепереработки для организации энерготехнологических производств», грант РНФ (Мракин А.Н., к.т.н., доц. каф. ПТ), 2019-2021 гг., общий объем финансирования 1500 тыс. руб.
СП-933.2018.1 «Разработка, исследование и оптимизация перспективных установок энергоснабжения химических и нефтеперерабатывающих предприятий», стипендия президента РФ (Мракин А.Н., к.т.н., доц. каф. ПТ), 2019-2021 гг., общий объем финансирования 820 тыс. руб.