Відділ №25

Відділ імпульсних процесів перетворювання енергії та методів і технологій обробки неметалевих матеріалів (№ 25)

КерівникВОВЧЕНКО Олександр Іванович, д.т.н., професор, член-кор. НАН України, заслужений діяч науки і техніки України
Телефон +38 (0512) 55-82-52
E-mail office.iipt@nas.gov.ua
ВОВЧЕНКО Олександр Іванович
ІІПТ НАН України Електрогідравлічне обладнання
Технології ІІПТ Технології ІІПТ
Технології ІІПТ Технології ІІПТ

Основні напрями діяльності

  • Вивчення комплексу фізичних явищ, що супроводжують імпульсні процеси електровибухового перетворення енергії в різних конденсованих середовищах.
  • Розробка науково-технічних основ методів обробки неметалевих матеріалів імпульсними полями та ефективних технологічних процесів для їх реалізації.

Наукові завдання

  • Експериментальне дослідження та математичне моделювання імпульсних процесів перетворення енергії з метою створення ефективного методу керування ними для оптимізації розрядно-імпульсних технологій.
  • Дослідження фізико-технічних основ створення імпульсних генераторів струму для реалізації заданого закону виділення енергії на навантажені.
  • Дослідження взаємопов’язаних фізичних явищ на різних стадіях імпульсного електровибухового перетворення енергії з метою забезпечення генерування заданої хвилі тиску для необхідного силового впливу на об’єкт обробки.
  • Дослідження особливостей імпульсної дії електровибухового перетворення енергії при різних розрядно-імпульсних технологіях обробки неметалевих матеріалів, з метою їх інтенсифікації.

Результати досліджень

  • На основі дослідження імовірнісних характеристик стохастичного процесу перетворення енергії при підводному електровибуху побудовано адаптивну модель керування, яка розширює зону керованості та забезпечує підвищення ефективності перетворення енергії.
  • Запропоновано нові способи керування електродинамічними та силовими характеристиками електророзрядних пристроїв шляхом параметричної зміни RL-елементів розрядного кола та використання багатоконтурних ємнісних генераторів імпульсних струмів.
  • Встановлено взаємозв’язок основних електродинамічних, електрофізичних та гідродинамічних закономірностей керованого електрохімічного вибуху (ВЕХВ) з енергетичними параметрами електророзрядних систем на основі ВЕХВ.
  • Отримав подальший розвиток метод розрахунку рухомих границь у хвильовому рівнянні, уточнено аналітичні рішення зворотних задач для розширення циліндричного розрядного каналу у воді.
  • Розвинено методологію розв’язання зворотних задач синтезу нелінійних і багатоконтурних ємнісних джерел енергії для розрядно-імпульсних технологій.
  • Розроблено алгоритм синтезу комбінованих енергоджерел на основі високовольтного електрохімічного вибуху для розрядно-імпульсних технологій, що забезпечують необхідний просторово-часовий силовий вплив на об’єкти обробки при мінімальних енергозатратах.

Науково дослідна робота

НДР IІІ-25-17 «Взаємозв’язані процеси перетворення енергії в умовах керованого високовольтного електрохімічного вибуху, які використовуються в розрядноімпульсних технологіях обробки матеріалів» (№ДР 0117U000357)», робота виконувалась за бюджетною програмою 6541030 в рамках відомчої (прикладної) тематики в період 2018 -2020 роки, науковий керівник чл.-кор. НАН України О.І. Вовченко. 

НДР IV-45-20 «Пошук шляхів модернізації зарядного пристрою для різних активно-реактивних навантажень заглибних електророзрядних установок з метою розширення їх функціональних можливостей» (№ДР 0120U101716), робота виконувалась за бюджетною програмою 6541030 (прикладна) в рамках пошукової тематики, строк виконання – 2020 рік, науковий керівник, к.т.н Хвощан О.В. 

НДР III-31-21 «Дослідження силових і енергетичних характеристик комбінованих енергоджерел для вибору найбільш раціональних їх структури і параметрів в різних високовольтних розрядно-імпульсних технологіях» (№ДР 0121U109434) робота виконувалась за бюджетною програмою 6541030 в рамках відомчої (прикладної) тематики в період 2021 -2023 роки, науковий керівник чл.-кор. НАН України О.І. Вовченко.

Розроблені технології

Результати досліджень дозволили створити наукові основи технологій, захищених патентами України:

1. Електрогідроімпульсна обробка (ЕГІО) металоконструкцій

2. Зварювання різнорідних металів у твердому стані

3. Пресовотермічне електрогідроімпульсне (ПТЕГ) зварювання вісесиметричних виробів

4. Електророзрядний спосіб руйнування масивів природного походження, бетонних та залізобетонних фундаментів конструкцій

5. Електророзрядна технологія впливу на привибійну зону свердловини

6. Електророзрядна обробка привибійної зони та фільтрів водозабірних свердловин

7. Електророзрядний спосіб руйнування донних грунтів

Список дослідників підрозділу

Вовченко Олександр Іванович

Провідний науковий співробітник

Чл.-кор. НАНУ, д.т.н., проф.

Посилання

Смірнов Олексій Петрович

Старший науковий співробітник

к.т.н., старший досл.

Посилання

Хвощан Олег Вільямович

Старший науковий співробітник

к.т.н., старший досл.

Посилання

Козирєв Сергій Сергійович (с)

Старший науковий співробітник

к.т.н., доцент

Посилання

Овчиннікова Лариса Єфремівна

Старший науковий співробітник

к.т.н., доцент

Посилання

Демиденко Лариса Юріївна

Науковий співробітник

Посилання

Денисюк Тетяна Дмитрівна

Молодший науковий співробітник

Посилання

*Старков Ігор Миколайович

Молодший науковий співробітник

Посилання

Блащенко Олександр Дмитрович

Провідний інженер

Посилання

Список публікацій дослідників наукового відділу «Імпульсних процесів перетворення енергії та методів і технологій обробки неметалевих матеріалів» (№25) ІІПТ НАН України за період 2020 – 2025 рр.

  1. Control of high voltage discharge-pulse installation for implementation of technological modes of electrochemical explosion. Вовченко О.І., Демиденко Л.Ю., Козирєв С.С. Eastern – Europ. J. Enterprise Technol, vol. 104, no. 2(5), 2020, p.29-34. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.198371
  2. Experimental Study of Pressure Waves upon the Electrical Explosion of Wire under the Conditions of Elevated Hydrostatic Pressure. Смірнов О.П., Жекул В.Г., Тафтай Е.І., Хвощан О.В., Швець І.С. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 56, no. 2, 2020, p. 192 – 200. https://doi.org/10.3103/S1068375520020155
  3. Electric spark method of purification of galvanic waste waters. Przystupa K., Petrichenko S., Yushchishina A. , Mitryasova O., Pohrebennyk V., Kochan O. Przeglad Elektrotechniczny  Vol. 96, no. 10, 2020, Р. 230–233. DOI: 10.15199/48.2020.12.50. https://www.researchgate.net/publication/346496211_Electric_Spark_Method_of_Purification_of_Galvanic_Waste_Waters
  4. Effect of the Length of the Interelectrode Gap during an Underwater Spark Discharge and the Length of a Conductor during Its Underwater Electrical Explosion on the Amplitude of the Generated Pressure Wave. Smirnov А. P., Zhekul V. G., Khvoshchan O. V., Litvinov V. V., Kovalenko A. A., Konotop S. V. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, Vol. 56, no. 5, 2020, p. 584–589, https://doi.org/10.3103/S1068375520050130
  5. Parameters of High-Voltage Electrochemical Explosion under Controlled Electrical Energy Supply. Вовченко О.І., Демиденко Л.Ю. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 57, no. 1, 2021, p. 101 – 105. https://doi.org/10.3103/S1068375521010130
  6. Dependence of energy processes of high-voltage electric-discharge borehole complexes “Skif” on characteristics of loading. Хвощан О.В., Смірнов О.П. Technical Electrodynamics, no. 1, 2022, p. 58-66. https://doi.org/10.15407/techned2022.01.058
  7. High Voltage Electrochemical Explosion in Discharge-Pulse Technologies. Вовченко О.І., Демиденко Л.Ю., Козирєв С.С., Овчиннікова Л. Є. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 58, no. 6, 2022, p. 731 – 738. https://doi.org/10.3103/S106837552206014X
  8. Initiation of Electrical Discharge in Water Using a Thin-Layer Conductor. Smirnov A.P., Zhekul V.G., Khvoshchan O.V. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 58, no. 2, 2022, p. 167-175. https://doi.org/10.3103/S1068375522020120
  9. Upgraded Control of an On/Off Circuit in a Double-Circuit Pulse Current Generator. Blashchenko A. D., Razmenov E. P., Starkov I. N. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 58, no. 6, 2022, p. 739-744. https://doi.org/10.3103/S1068375522060035
  10. Control System for High-voltage Electrochemical Explosion. Kozyrev S. S. IEEE 2022 3rd KhPI Week on Advanced Technology (KhPI Week). – P. 293-296. DOI:10.1109/KhPIWeek57572.2022.9916460. https://www.researchgate.net/publication/365121963_Control_System_for_High-voltage_Electrochemical_Explosion
  11. Study into the Influence of Technological Conditions of Electric Discharge Installation Operation on the Prebreakdown Characteristics of Electric Discharge. Смірнов О.П., Хвощан О.В. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 59, no. 4, 2023, p. 529-541. https://doi.org/10.3103/S1068375523040142
  12. Factors Affecting the Energy Efficiency of Exothermic Transformations during a Controlled High-Voltage Electrochemical Explosion. Вовченко О.І., Демиденко Л.Ю.,  Блащенко О.Д., Старков І.М. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 59, no. 2, 2023, p. 140-147. DOI: 10.3103/S1068375523020175. https://link.springer.com/article/10.3103/S1068375523020175
  13. Erosion of an Electrode during a High-Voltage Electric Dischargein a Liquid. Смірнов О.П.,  Хвощан О.В.,  Жекул В.Г. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 59, no. 2, 2023, p. 116-126. https://doi.org/10.3103/S1068375523020163
  14. Synthesis of Combined Power Sources Based on High-Voltage Electrochemical Explosion. Вовченко О. І. , Демиденко Л. Ю. , Козирєв С.С. , Овчиннікова Л.Є. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 59, no. 5, 2023, p. 690-697. https://doi.org/10.3103/S1068375523050174
  15. Study of the Influence of Limited Volume on the Pulsation of a Vapor-Gas Cavity during a High-Voltage Electrical Explosion in a Liquid. Смірнов О.П., Хвощан О.В., Денисюк Т.Д. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 60, no. 6, 2024, p. 792-800. https://link.springer.com/article/10.3103/S1068375524700376
  16. Experimental Studies of Hydrodynamic and Energy Characteristics of High-Voltage Electrochemical Explosionin Confined Volumes of Liquid. Смірнов О.П.,  Хвощан О.В. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 60, no. 2, 2024, p. 219-231. https://doi.org/10.3103/S1068375524020133
  17. Hydrodynamic Characteristics of a High-Voltage Electro Chemical Explosion with Controlled Input of Electrical Energy into the Discharge Channel. Вовченко О. І., Смірнов О.П., , Демиденко Л. Ю. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 60, no. 5  , 2024, p. 682-690. https://doi.org/10.3103/S1068375524700236
  18. Study of Hydrodynamic Characteristics of the Pulse-Wave Action under Various Process Conditions in Electric-Discharge Machines for the Destruction of Nonmetallic Materials. Денисюк Т., Блащенко О., Різун А. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 60, no. 6  , 2024, p. 874-882. https://link.springer.com/article/10.3103/S1068375524700376
  19. Study of Energy and Power Characteristics of a High-Voltage Electrochemical Explosion in Condensed Medium. Вовченко О.І., Демиденко Л.Ю., Козирєв С.С., Овчиннікова Л. Є. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 61, no. 2, 2025, p. 185-191. https://doi.org/10.3103/S1068375525700085
  20. Spatial Propagation of Pressure Waves in a Liquid During Electrical Discharge. Смірнов О., Долганов Ю., Хвощан О., Личко Б., Мельник О., Ворчукова І. International Journal of Heat and Technology, 2025, Vol.43, no.2, P. 493-501. https://doi.org/10.18280/ijht.430211
  21. Study of Pressure Fields in a Water Well during Its Cleaning from Salt Deposits. Смірнов О., Хвощан О., Рачков О., Денисюк Т. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 61, no. 2, 2025, p. 251-260. https://doi.org/10.3103/S1068375525700140
  22. Evaluation of Measurement Accuracy during Experimental Studies of the Hydrodynamic and Energy Characteristics of an Electric Explosion in a Liquid. Blashchenko, A.D., Starkov, I.N. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, vol. 61, no. 5, 2025, p. 787-792. https://doi.org/10.3103/S1068375525700863
  23. Analysis of the construction features of high-voltage electric discharge devices for processing artesian wells. Хвощан О., Смірнов О., Денисюк Т., Рачков О. VI International Conference “Essays of Mining Science and Practice” (2025) IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 1491 012046 IOP, P. 1-9. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1491/1/012046

  1. Principal possibility of using wave method of intensification of methane inflow through surface degassing boreholes. Sofiyskyi K.K., Prytula D.O., Stasevych R.K., Ahaiev R.A., Smirnov O.P. Geo-Technical Mechanics, no. 150, 2020, p. 98-105.https://doi.org/10.15407/geotm2020.150.098
  2. Визначення початкових умов алгоритму керування режимом високовольтного імпульсного розряду в екзотермічному середовищі. Вовченко О.І., Демиденко Л.Ю., Козирєв С.С. Збірник наукових праць НУК, №1, 2021, С.60-66. DOI https://doi.org/10.15589/znp2021.1(484).8 
  3. Synthesis of energy  sources for discharge-pulse technologies. Kozyrev S. S. Збірник наукових праць НУК, №4, 2023, С. 104-111.https://doi.org/10.15589/znp2023.4(493).15
  4. Підвищення енергоефективності переробки відходів збагачення руд електророзрядним методом. Рачков О., Денисюк Т., Старков І. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення в сучасних технологіях  № 4(18), 2023, С. 98-104. https://doi.org/doi:10.20998/2413-4295.2023.04.14
  5. Дослідження енергетичних характеристик високовольтного електрохімічного вибуху. Козирєв С.С. Збірник наукових праць Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова № 3 (496), 2024, С.75-79. https://doi.org/10.15589/znp2024.3(496).11
  6. Дослідження силових характеристик високовольтного електрохімічного вибуху в конденсованому середовищі. Козирєв С.С. Кораблебудування та морська інфраструктура, № 2 (19), 2024,  С.25-33. https://doi.org/10.15589/smi2024.2(19).03
  7. Control of multi-pulse high-voltage discharge in an exothermic environment. Козирєв С. С. Збірник наукових праць НУК № 4, 2025, С. 175-180. https://doi.org/10.15589/znp2025.4(502).21
  8. Adaptive control of pulse current generator charger for discharge-pulse installations. Козирєв С. С. Збірник наукових праць НУК № 1, 2025, С. 92-97. https://doi.org/10.15589/znp2025.1(499).13
  9. Research on the possibility of using electrical discharge in a liquid for processing products and wastes of titanium production. Денисюк Т., Рачков О., Смірнов О., Хвощан О., Старков І. Geo-Technical Mechanics, no. 174, 2025, p. 151-160. https://doi.org/10.15407/geotm2025.174.151 

  1. Інформаційні координати системи керування високовольтним електрохімічним вибухом. Вовченко О. І. , Козирєв С.С. , Овчиннікова Л.Є. Матеріали Всеукраїнської науково-технічної конференції «Сучасні проблеми автоматики та електротехніки» (07-08 квітня 2020 р.), Миколаїв, 2020, С.37-39.
    https://drive.google.com/file/d/1jUxX8IwDRgZIQZrEsSTwUPSRdgeVzOCD/view?usp=sharing
  2. Fuzzy Modeling for Synthesis of Control Systems for Electro-Explosive Energy Conversion. Kozyrev S. Праці 10-ї Міжнародної науково-технічної конференції «ІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ ІСТ-2021», 13 − 19 вересня 2021 року, Харків – Одеса, 2021, C.80-84.
    http://istconf.nure.ua/archive/ist_2021.pdf
  3. Control of an electrochemical explosion. Kozyrev S. Proceedings of V International Scientific and Practical Conference “Modeling, control and information technology” (November 4-6, 2021, Rivne.), 2021, (5), Р. 127–130.
    https://doi.org/10.31713/MCIT.2021.41
  4. Підвищення ефективності енергоджерел на основі високовольтного розряду в екзотермічному середовищі. Козирєв С.С. Інновації в суднобудуванні та океанотехніці: ХIV Міжнародна науково-технічна конференція: матеріали. – Миколаїв: НУК, 2023. – С. 332-334.
    https://nuos.edu.ua/wp-content/uploads/2023/09/Materiali-konferencii-ISO-2023.pdf
  5. Хвильовий спосіб видобутку метану. Агаєв Р. А., Дудля К.Є., Притула Д.О., Смірнов О.П. Тези ХХ Міжнародної науково-технічної конференції “Потураївські читання”, м. Дніпро, 27, січня,2023 р., С. 47-49.
    https://science.nmu.org.ua/ua/ndc/sector_nttm/poturaev-readings/thesiz.pdf
  6. Генерування високовольтним електрохімічним вибухом заданої хвилі тиску. Козирєв С. С. Інновації в суднобудуванні та океанотехніці: ХVI Міжнародна науково-технічна конференція: матеріали. – Миколаїв: НУК, 2025. – С. 565- 569. https://nuos.edu.ua/wp-content/uploads/2025/10/Materiali-konferencii.pdf
  7. Забезпечення максимальної ефективності екзотермічного перетворення енергії при високовольтному електрохімічному вибуху. Козирєв С. С. Сучасні проблеми автоматики та електротехніки спае-2025 Всеукраїнська науково-технічна конференція 29-30 квітня 2025 року с.16.
    https://rep.nuos.edu.ua/server/api/core/bitstreams/17547fd4-122e-47e4-b386-0b1bb7bcd643/content

  1. Патент на винахід – 2025- Пристрій для електрогідроімпульсного руйнування міцних монолітних об’єктів під водою – №129939. https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1876325/
  2. Патент на корисну модель – 2025 – Спосіб генерування високовольтним електрохімічним вибухом заданої хвилі тиску для забезпечення необхідного силового впливу на об’єкт обробки – №160614. https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1877252/
  3. Патент на корисну модель – 2025- Пристрій електрогідроімпульсний для обробки промислової водозабірної свердловини – №160429. https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1875612/
  4. Патент на корисну модель – 2024 – Спосіб електрогідроімпульсної обробки промислової водозабірної свердловини – №157317.
    https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1820205/
  5. Патент на корисну модель – 2024 – Спосіб здійснення високовольтних електрохімічних вибухів – №155794. https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1794536/
  6. Патент на корисну модель – 2023 – Спосіб здійснення високовольтних електрохімічних вибухів – №152808. https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1731928/
  7. Патент на корисну модель – 2023 – Пристрій для електрогідроімпульсного руйнування міцних монолітних об’єктів під водою – №153483.
    https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1747756/
  8. Патент на винахід – 2022 – Електрогідроімпульсний свердловинний пристрій – №125362. https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1681761/
  9. Патент на винахід – 2022 – Спосіб електровибухової обробки матеріалів – №126133.
    https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1702126/
  10. Патент на винахід – 2021 – Спосіб одержання порошку кремнію високої чистоти – №123348. https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1483983/
  11. Патент на корисну модель – 2020 – Спосіб електровибухової обробки матеріалів – №144879. https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1460760/

← Повернутись до списку відділів

Інститут

Структура

Наука

Контакти

Прокрутка до верху