Основные направления исследований
Научная группа проводит теоретические, расчетные и экспериментальные работы в следующих областях:
- Плазменная обработка материалов (очистка, сфероидизация, плазмохимия)
- Плазменная минералогия – повышение выхода полезных минералов
- Получение наноматериалов, включая нанотрубки и наноструктуры из нитрида бора (BNNT)
- Получение фуллеренов и графеновых структур
- Испытания авиа- и космических материалов
- Получение стабильных изотопно-обогащенных материалов
- Математическое моделирование плазменных процессов
- Расчет термодинамических и транспортных свойств плазмы заданного состава
- Проектирование ВЧ индукционных плазмотронов
- Проектирование плазменных процессов обработки мелкодисперсных порошков
- Проектирование источников питания для высокочастотных плазменных установок
Проекты
В наличии две высокочастотные плазменные установки (30 кВт, 1,76 МГц и 30 кВт, 5,28 МГц).
Плазменный процесс обработки мелкодисперсного порошка SiO2 в ВЧ плазменной струе (мощность в плазме 30 кВт, частота тока индуктора 1,76 МГц)
Плазменный процесс обработки мелкодисперсного порошка SiO2 в ВЧ плазменной струе (мощность в плазме 30 кВт, частота тока индуктора 5,28 МГц)
Сфероидизованный порошок оксида кремния, средний диаметр 200 мкм
Состав научной группы
Список публикаций
1. Amouroux J., Morvan D., Ouvrelle L., Dresvin S., Ivanov D., Zverev S., Feigenson O., Balashov A. Calculation of silicon particles dynamics, heat and mass transfers in thermal plasmas. Effect of particles vaporization – High Temperature Material Processes. 2003. Т. 7. № 1. С. 93-105.
2. Dresvin S., Zverev S., Ivanov D., Amouroux J. Correction for calculation of particle heat transfer in thermal plasmas – High Temperature Material Processes. 2004. Т. 8. № 3. С. 339-351.
3. Amouroux J., Dresvin S., Ivanov D. Chemical reactions in heat and mass transfer between small particles and plasma – High Temperature Material Processes. 2007. Т. 11. № 3. С. 345-358.
4. Amouroux J., Dresvin S., Zverev S. Investigation of a dusty rf plasma torch jet – High Temperature Material Processes. 2007. Т. 11. № 1. С. 95-102.
5. Dresvin S., Zverev S., Ivanov D. Correction for calculation of particle heat transfer in thermal plasma – Heat Transfer Research. 2008. Т. 39. № 3. С. 183-195.
6. Фролов В.Я., Кархин В.А., Зверев С.Г., Иванов Д.В. Моделирование процесса испарения мелко дисперсного порошка в плазменной струе для получения наноматериалов – Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2010. № 4 (110). С. 308-319.
7. Фролов В.Я., Лопота А.В., Иванов Д.В. Высокочастотный индукционный плазмотрон для получения наноматериалов – Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2011. № 1 (117). С. 146-151.
8. Frolov V., Ivanov D., Zverev S., Ushin B., Petrov G., Matveev I. Experimental investigations of the hybrid plasma torch with reverse vortex stabilization – Romanian Journal in Physics. 2011. Т. 56. № Suppl.. С. 36-40.
9. Фролов В.Я., Юшин Б.А., Петров Г.К., Зверев С.Г., Иванов Д.В. Плазменное оборудование для обработки материалов и получения наночастиц – Индукционный нагрев. 2012. № 3 (21). С. 22-25.
10. Dresvin S., Zverev S., Ivanov D., Matveev I. High Frequency Induction Plasma Torches. – In: Plasma Assisted Combustion, Gasification, and Pollution Control. Volume I. Methods of plasma generation for PAC. Outskirts Press, Inc, 2013, с. 373–462.
11. Фролов В.Я., Иванов Д.В., Шибаев М.А. Моделирование плазменного процесса получения нанопорошковых материалов с помощью комбинированного плазмотрона – Письма в Журнал технической физики. 2014. Т. 40. № 16. С. 1-7.
12. Frolov V., Ivanov D., Shibaev M. Mathematical modeling of plasma technology for TiO2 fine powder production – Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. 2014. Т. 9. № 3. С. 1233-1240.
13. Matveev I., Matveyeva S., Zverev S. Experimental investigations of the apt-60 high-pressure inductively coupled plasma system on different plasma gases – IEEE Transactions on Plasma Science. 2014. Т. 42. № 12. С. 3891-3895. DOI: 10.1109/TPS.2014.2362414
14. Ivanov D.V., Zverev S.G. Mathematical Simulation of Processes in ICP/RF Plasma Torch for Plasma Chemical Reactions. – IEEE Trans. Plasma Sci., 2017, Т. 45, с. 3125–3129. DOI: 10.1109/TPS.2017.2773140
15. Frolov V., Ivanov D., Sosnin V. Numerical simulation of high power RF–RF hybrid plasma torch. – IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., 2019, Т. 643, 12071. DOI: 10.1088/1757-899X/643/1/012071
16. Murashov I., Zverev S., Smorodinov V., Grachev S. Development of digital twin of high frequency generator with self-excitation in Simulink. – IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., 2019, Т. 643, 12078. DOI: 10.1088/1757-899X/643/1/012078
17. Ivanov D. V, Zverev S.G. Mathematical Simulation of Processes in Air ICP/RF Plasma Torch for High-Power Applications. – IEEE Trans. Plasma Sci., 2020, Т. 48, с. 338–342. DOI: 10.1109/TPS.2019.2957676
18. Frolov V.Y., Ivanov D.V., Zverev S.G., Smorodinov V.V., Arenkov A.V. Development of a 1 MW, 0.44 MHz High Frequency Power Supply for Industrial Applications. – Proc. 2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus), 2021, c. 878–881. DOI: 10.1109/ElConRus51938.2021.9396147
19. Ivanov D.V., Zverev S.G. Mathematical simulation of plasma processes in a radio frequency inductively coupled plasma torch in ANSYS Fluent and COMSOL Multiphysics software packages – IEEE Transactions on Plasma Science. 2022. Т. 50. № 6. С. 1700-1709. DOI: 10.1109/TPS.2022.3175741
20. Frolov V., Ivanov D., Zverev S., Apolinskiy M., Arenkov A. Theoretical basics of the plasma process of hydrogen sulfide decomposition – AIP Conference Proceedings. 2022. С. 050008. DOI: 10.1063/5.0105334