- Впервые обосновано расположение перспективных интенсифика-торов теплообмена на шкале эффективности; представлена и обоснована информация по оптимальным размерам перспективных интенсификаторов при различных режимах эксплуатации;
- Впервые получена карта режимов течения в каналах со сферическими выемками в качестве интенсификаторов, охватывающая широкий диапазон режимных параметров; разработаны физические модели течения и теплообмена; установлено и математически описано влияние режимных и геометрических параметров на гидросопротивление и теплоотдачу в каналах со сферическими выемками при всех видах ламинарного и турбулентного режимов;
- Установлены границы переходов режимов при течении в каналах со сферическими выступами; математически описано влияние режимных и геометрических параметров на гидросопротивление и теплоотдачу в каналах со сферическими выступами при всех режимах течения;
- Даны рекомендации для инженерного расчета теплообменных аппаратов с интенсификаторами в виде сферических элементов;
- Разработаны физические модели течения и интенсификации теплообмена в каналах с высокопористыми проницаемыми ячеистыми материалами (ВПЯМ); выявлены основные закономерности течения и теплообмена в каналах с ВПЯМ; получены новые экспериментальные данные по течению и теплообмену в каналах с пористыми интенсификаторами теплообмена из ВПЯМ различной конфигурации, отличающиеся пониженным уровнем гидравлического сопротивления: поверхностные пористые слои, дискретная установка пористых вставок, полная и частичная межканальная транспирация;
- На основе проведенного анализа существующих пористых ин- тенсификаторов теплоотдачи разработан, создан, запантентован и исследован новый материал с упорядоченной структурой - УПМ; установлено и математически описано влияние режимных и геометрических параметров на гидросопротивление и теплоотдачу в каналах с УПМ;
- Получена новая информация об интенсификации теплоотдачи при свободной конвекции на вертикальных поверхностях в неограниченном пространстве и в каналах за счет использования различных типов шероховатости и закрутки потока.
- Разработаны и исследованы прототипы высокоэффективных интенсифицированных теплообменных аппаратов и оборудования.
2.Попов И.А. Экспериментальное исследование гидравлического сопротив¬ления и теплообмена в канале с упорядоченными пористыми материалами / Гортышов Ю.Ф., Гулицкий К.Э., Попов И.А. // Известия вузов: Авиационная техника, №4, 1997.
3.Попов И.А. / Инженерный метод расчета тепловых динамических харак¬теристик рекуперативных теплообменных аппаратов / Гортышов Ю.Ф., Мац Э.Б., Попов И.А.// Изв. вузов. Авиационная техника. 2000. №1. с.29–32.
4.Попов И.А. Учет тепловой инерционности теплообменников при расчете переходных процессов газотурбинных установок / Гортышов Ю.Ф., Мац Э.Б., Попов И.А., Осипов Б.М., Гизатуллин Р.А // Изв. вузов. Авиационная техника. 2001. №4.
5.Попов И.А. Эффективность промышленно эффективных интенсификато-ров теплоотдачи / Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В., Попов И.А. // Известия РАН: Энергетика. №3. 2002.
6.Попов И.А. Теплоотдача свободноконвективных течений при наличии по¬верхностных интесификаторов. / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Усенков Р.А. // Изв.вузов. Авиационная техника. 2003. №3. с. 29–32.
7.Попов И.А. Эффективные интенсификаторы теплоотдачи для ламинарных (турбулентных) потоков в каналах энергоустановок / Леонтьев А.И., Горты-шов Ю.Ф., Олимпиев В.В., Попов И.А. // Известия РАН: Энергетика. 2005, №1. С.75–91
8.Попов И.А. Научные основы расчета и создания высокоэффективных компактных теплообменных аппаратов с рациональными интенсификатора-ми теплоотдачи / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А. // Теплоэнергетика, №4, 2006. С.2–14. Монографии:
1.Попов И.А. Гидродинамика и теплообмен внешних и внутренних свобод-ноконвективных вертикальных течений с интенсификацией. Интенсификация теплообмена: монография / под общ. ред. Ю.Ф.Гортышова. – Казань: Центр инновационных технологий, 2007. – 326 с.
2.Попов И.А. Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах. Интенсификация теплообмена: монография / под общ. ред. Ю.Ф.Гортышова. – Казань: Центр инновационных технологий, 2007. – 241 с. Статьи в сборниках:
1.Попов И.А. Enhancement of heat transfer in a vertical openended channels in natural convection of gas Gortyshov Yu.F., Popov I.A., Olympiev V.V., Kostylev B.B. Gortyshov Yu.F., Popov I.A., Olympiev V.V., Kostylev B.B. // Heat Transfer Research. Vol.33. 2002.
2.Попов И.А. Study of Heat Exchange and Hydrodynamics in Various HPCM- Base Heat Exchangers / Gortyshov Yu.F., Popov I.A., Danchenko Yu.V. // New Development in Heat Exchangers. OPI Amsterdam, Holland. 1995.
3.Попов И.А. Теплообмен в теплообменных трубах с вставками из высоко¬пористого ячеистого материала / Гортышов Ю.Ф., Миронов А.И., Колкунов В.С., Попов И.А. // Межвузовский сборник. Охлаждаемые элементы газовых турбин. – Казань: КГТУ им.А.Н.Туполева. 1994.
4.Попов И.А. Разработка высокоэффективных радиаторов для жилых и про¬изводственных помещений / Попов И.А., Костылев Б.Б., Олимпиев В.В., Умнов А.И., Борисенков Ю.В. // Межвузовский сборник научных трудов: Гидромеханика отопительно-вентиляционных и газоочистных устройств. – Казань: КГАСА, 1999. С.40–49.
5.Попов И.А. Исследование теплоотдачи и течения при свободной конвек-ции газа в вертикальных каналах с поверхностными интенсификаторами / Попов И.А., Костылев Б.Б., Олимпиев В.В. // Гидромеханика отопительно-вентиляционных и газоочистных устройств. Межвузовский сборник научных трудов. – Казань: КГАСА, 2001. С.95-102. С.95–102. Материалы конференций:
1.Попов И.А. Study of Heat Exchange and Hydrodynamics in Various HPCM-Base Heat Exchangers / Gortyshov Yu.F., Popov I.A., Danchenko Yu.V. // 1993 ICHMT International Symposium on New Development in Heat Exchangers, Pa¬per 3.6. – Lisbon, Portugal. 1993, pp.173–180.
2.Попов И.А. Моделирование процессов теплообмена и гидродинамики в каналах теплообменных аппаратов на основе ВПЯМ / Гортышов Ю.Ф., По¬пов И.А. // Дисперсные потоки и пористые среды: Тр. Первой Рос.нац.конф. по теплообмену. – М.: Изд-во МЭИ. 1994. Т.7. С.59–64.
3.Попов И.А. New Development on Heat Utilization Systems and High-Effective Compact Heat Exhangers / Gortyshov Yu.F., Popov I.A. and Gureev V.M. // II ISHMT-ASME International Heat and Mass Transfer Conference. – Su-rathkal, India, 1995, pp.745–752
4.Попов И.А. Development of Heat Utilization System of Waste Gases of Power Plant and Technological Processes / Gortyshov Yu.F. and Popov I.A. // XV. Kongress der internationalen Konferenz fur Industrielle Energiewirtschaft, Report D5. Leipzig, Germany. 1996. 11p.
5.Попов И.А. Study of Flow and Heat Exchange In Channel with High-Porous Cellular Materials for Forced Convection of Single-Phase and Boiling Working Fluid / Yu.F.Gortyshov and I.A.Popov / International Conference on Porous Me¬dia and It´s Applications in Science, Engineering and Industry. Kona, Hawaii, USA, 1996.
6.Попов И.А. Исследование гидродинамики и теплообмена в каналах тепло-обменных аппаратов на основе высокопористых материалов / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А. // Труды международной конференции «Компактные теп¬лообменники для промышленности», Сноуберд, Изд-во Беджелл Хаус Инк., США, 1997.
7.Попов И.А. Экспериментальное исследование гидродинамики и теплооб¬мена в каналах с высокопористыми ячеистыми материалами при вынужден¬ной конвекции однофазного и вскипающего теплоносителя / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А. // Труды 4-ой Всемирной конференции по эксперимен¬тальным теплообмену, механике жидкости и термодинамике ExHFT’4. Т.4 – Брюссель, Бельгия, Изд-во Эдизиони ЕТС Пиза, 1997.
8.Попов И.А. Экспериментальное исследование процессов гидродинамики и теплообмена в каналах с высокопористыми ячеистыми материалами при вынужденной конвекции однофазного и вскипающего теплоносителя / Гор-тышов Ю.Ф., Попов И.А., Гулицкий К.Э. // Материалы 3-ей ICHMT-ASME конференции по тепломассообмену и 14 национальной конференции по теп¬ломассообмену – Канкур, Изд-во Макоса паблишинг Хаус, Индия, 1997
9.Попов И.А. Гидродинамика и теплообмен в каналах с поверхностными интенсификаторами / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Амирханов Р.Д. // Мате¬риалы докладов 2-го Международного симпозиума по энергетике, окружаю¬щей среде и экономике ЭЭЭ–2. Т.1. – Казань: Изд-во КФМЭИ, 1998. С.56–58.
10.Попов И.А. Гидродинамика и теплообмен в каналах с пористыми интен-сификаторами / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Гулицкий К.Э. // Материалы докладов 2-го Международного симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике ЭЭЭ-2. Т.1. – Казань, Изд-во КФМЭИ, 1998
11.Попов И.А. Экспериментальное исследование и моделирование процес-сов теплообмена и гидродинамики в каналах с различными пористыми вставками при вынужденной конвекции / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Гу-лицкий К.Э. // Труды международной конференции и выставки «Теплооб-менные аппараты в современных разработках», – Лиссабон, Португалия, Изд-во Супериор Текнико Институто, 1998.
12.Попов И.А. Теплообмен и гидродинамика в каналах с различными интен-сификаторами / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Гулицкий К.Э., Амирханов Р.Д. // Труды 11-ой Международной конференции по теплообмену, Т.6, Ку-онджу, Корея, – Изд-во Пергамон Пресс, 1998.
13.Попов И.А. Гидродинамика и теплообмен в каналах с упорядоченным по¬ристым материалом / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Гулицкий К.Э. // Дис¬персные потоки и пористые среды: Труды Второй российской национальной конференции по теплообмену. Т.7. – Москва: Изд-во МЭИ, 1998
14.Попов И.А. Гидродинамика и теплообмен в щелевидных каналах со сфе¬рическими интенсификаторами / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Амирханов Р.Д. // Интенсификация теплообмена: Труды Второй российской националь¬ной конференции по теплообмену. Т.8. – Москва: Изд-во МЭИ, 1998.
15.Попов И.А. Паротурбинная установка с утилизацией тепла сбросного воздуха воздушно-конденсационной установки / Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В., Попов И.А. // 4-я международная конференция «Новые энергетические системы и преобразователи», – Осака, Япония, Изд-во Университета г.Осаки, 1999
16.Попов И.А. Экспериментальное исследование гидродинамики и теплооб¬мена в каналах с пористыми вставками при однофазной конвекции и вскипа¬нии теплоносителя / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Гулицкий К.Э. // Материа¬лы 1999 ASME международного конгресса инженеров-механиков. 17-й сим¬позиум по мультифазному переносу в пористых средах. – Нэшвилл. США. 1999
17.Попов И.А. Исследования гидродинамики и теплообмена при свободной конвекции в вертикальных цилиндрических открытых каналах энергетиче¬ских установок / Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В., Попов И.А., Костылев Б.Б. // Материалы 4-ой ICHMT-ASME конференции по тепломассообмену и 15 национальной конференции по тепломассообмену. – Пуна, Индия, 2000.
18.Попов И.А. Теплообмен в вертикальных открытых каналах при наличии интенсификаторов в условиях свободноконвективного течения газа / Горты-шов Ю.Ф., Попов И.А., Олимпиев В.В., Костылев Б.Б. // Труды IV-го Меж¬дународного минского форума по тепломассообмену. ММФ-2000. Т.1. Кон¬вективный тепломассообмент. – Беларусь. Минск: Изд-во ИТМО им.ак.А.В.Лыкова, 2000. С.452-455.
19.Попов И.А. Исследование течения и теплообмена при свободной конвек¬ции около вертикальной поверхности при наличии поверхностных интенси-фикаторов / Попов И.А., Усенков Р.А. // Труды XXVI Сибирского теплофи-зического семинара, – Новосибирск, 2002. С.189–190.
20.Попов И.А. Экспериментальное исследование теплоотдачи и течения на вертикальных поверхностях с дискретной шероховатостью при свободной конвекции газа / Попов И.А., Усенков Р.А. // Труды III Российской нацио-нальной конференции по теплообмену. В 8 томах. Т.3. Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях. – М.: Издательство МЭИ. 2002. С.132–135.
21.Попов И.А. Исследование течения и теплообмена в каналах с пористыми вставками различной конфигурации / Попов И.А., Аль-Мехериг А.М. // XXVI Сибирский теплофизический семинар. Сборник трудов (CD-ROM). – Ново¬сибирск: Инс-т теплофизики СО РАН, 2002.
22.Попов И.А. Сравнительный анализ эффективности интенсификаторов те¬плоотдачи / Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В., Попов И.А., Алексеева О.В. // Труды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. Т. 6. Интенсификация теплообмена. Радиационный и сложный теплообмен – М.: Изд-во МЭИ. 2002. С.75–78.
23.Попов И.А. Исследование течения и теплообмена в кана-лах с пористыми вставками различной конфигурации / Попов И.А., Аль-Мехериг А.М. // Тру¬ды Третьей Российской национальной конференции по теплообмену. Т.5. Двухфазные течения. Дисперсные потоки и пористые среды. – Москва: Изд– во МЭИ. 2002. С. 297-300.
24.Попов И.А. Теплогидравлическая эффективность использования сферои¬дальных выемок для интенсификации теплоотдачи в каналах / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Олимпиев В.В., Щелчков А.В. // Труды 5-го Минского международного форума по тепло- и массообмену – ММФ-2004. Т.1. Конвек¬тивный тепломассообмен. – Минск. Беларусь. 2004.
25.Попов И.А. Течение и теплоотдача в каналах со сфероидальными интен-сификаторами при вынужденной конвенции газа / Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Олимпиев В.В., Щелчков А.В. // II Росс. конф. «Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках». Секц.1. Теплообмен и гидродина¬мика для поверхностей с луночным рельефом. Докл. №4. CD-ROM №0320500321. – Москва. 2005.
26.Попов И.А. Hydrodynamics and heat transfer in heat exchanger channels with spherical holes / Leontiev A.I., Gortyshov Yu.F., Olympiev V.V., Popov I,A,, Schelchkov A.V., Kaskov S.I. // 2006 International Mechanical Engineering Con¬gress & Exposition IMECE2006. DVD №1757DV. Paper IMECE 13552. – Chi¬cago. USA. 2006.
27.Попов И.А. Efficiency of surface heat transfer intensifiers for laminar and tur¬bulent flows in heat exchanger channels / Leontiev A.I., Gortyshov Yu.F., Olym-piev V.V., Popov I,A,, Kaskov S.I.Paper // 2006 International Mechanical Engi¬neering Congress & Exposition IMECE2006. DVD №1757DV. Рареr IMECE 13553. - Chicago. IUSA. 2006.
28.Попов И.А. Разработка фундаментальных основ создания прототипов энергоэффективных теплообменников с поверхностной интенсификацией те¬плообмена / Леонтьев А.И., Гортышов Ю.Ф,, Олимпиев В.В., Дилевская Е.В., Попов И.А., Каськов С.И., Щелчков А.В. // Труды Четвертой Российской на¬циональной конференции по теплообмену РНКТ-4: в 8-томах. Т.1. Пленар¬ные и общие проблемные доклады. Доклады на круглых столах. – М.: Изд-во МЭИ. 2006. с.253-257.
29.Попов И.А. Фундаментальные основы создания теплообменных аппара¬тов с поверхностной интенсификацией теплообмена / Гортышов Ю.Ф,, Попов И.А., Щелчков А.В., Олимпиев В.В. // Национальная конференция по тепло¬энергетике НКТЭ-2006. 4-8 сентября 2006г. Материалы докладов. Т.1. – Ка¬зань.: Иссл.центр пробл.энерг.КазНЦ РАН. 2006. C.168-172.
30.Попов И.А. Рынок теплоэнергетического оборудования в Республике Та¬тарстан – обзор, проблемы, решения / Попов И.А., Байрамов Ш.В., Бурдиков В.П., Яковлев А.Б. // Национальная конференция по теплоэнергетике НКТЭ-2006. Материалы докладов. Т.1. – Казань.: Иссл.центр пробл.энерг.КазНЦ РАН. 2006. C.41-46.
Всего 54 материалов и 15 тезисов докладов. Патенты:
1.Попов И.А. Теплообменная труба / Олимпиев В.В., Попов И.А. Гортышов А.Ю. / Патент на изобретение РФ № 2096716. Бюлл. № 23. 29.11.97.
2.Попов И.А. Теплообменная труба / Гортышов Ю.Ф., Гулицкий К.Э., По¬пов И.А. / Патент на изобретение РФ № 22127408. Бюлл. № 7. 10.03.99.
3.Попов И.А. Воздушно-конденсационная установка / Гортышов Ю.Ф., Олимпиев В.В., Попов И.А. / Патент на изобретение РФ 2001.