Введение
Дмитрий Маркович Маркович — имя, которое стало символом инноваций в российской науке. Учёный-физик, чьи исследования в области энергетики и гидродинамики изменили представление о современных технологиях, он словно воплотил в себе дух Сибири: суровый, упорный и бесконечно преданный поиску истины. Рождённый за Полярным кругом, где природа диктует свои законы, Маркович с детства научился видеть в экстремальных условиях не препятствия, а возможности для открытий.
Биография
Дата и место рождения
Дмитрий Маркович Маркович родился 27 мая 1962 года в городе Дудинка Красноярского края в интеллигентной семье.
Среднее образование Дмитрий Маркович получил в поселке Удачный, расположенном в Якутской АССР.
Академический путь
Университеты и научные институты
Важным этапом в становлении Дмитрия Марковича стало обучение на физическом факультете Красноярского государственного университета, который он успешно окончил в 1984 году. В университете он специализировался на кафедре теплофизики, а его научным руководителем был профессор С.В. Алексеенко. Полученные в университете знания и научное руководство заложили прочный фундамент для его будущей научной карьеры в области теплофизики и гидродинамики.
После окончания университета Маркович прошел полуторагодичную службу в ракетных войсках, дислоцированных на Урале. Служба в армии способствовала формированию его характера и дисциплины.
Вернувшись к научной деятельности, молодой ученый начал работать на кафедре теплофизики Красноярского государственного университета. В 1989 году он переехал в Новосибирский Академгородок, известный своим крупным научным центром, что стало ключевым моментом в его научной карьере.
В Новосибирском Академгородке Дмитрий Маркович продолжил свое образование в аспирантуре Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения РАН. Здесь он успешно защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, что стало важным шагом в его научной квалификации.
Заслуги и достижения на ранних этапах карьеры
В 1995 году по приглашению академика В.Е. Накорякова, директора Института теплофизики, Дмитрий Маркович возглавил Лабораторию физических основ энергетических технологий. Впоследствии он руководил Отделом теплоэнергетики в том же институте. В этот период ученый исследовал гидродинамическую структуру струйных течений и развивал методы управления турбулентными пульсациями и тепломассопереносом в многофазных и реагирующих потоках. Его работы выявили новые гидродинамические явления, такие как стационарные солитоны на поверхности жидких плёнок и вихревые образования внутри нелинейных волн.
Также в этот период Дмитрий Маркович разработал научные основы и создал диагностические комплексы на основе оптических методов (например, PIV), которые нашли применение в теплофизике и энергетике. Эти разработки получили дальнейшее развитие и серийное производство.
В 2002 году Дмитрий Маркович был назначен заместителем директора по научной работе Института теплофизики имени С.С. Кутателадзе СО РАН. В 2003 году он успешно защитил докторскую диссертацию на тему «Гидродинамическая структура ограниченных струйных течений», и в том же году ему было присвоено ученое звание профессора. Эти достижения подтверждают его высокий научный уровень и значительный вклад в развитие гидродинамики.
В 2011 году Дмитрий Маркович был избран членом-корреспондентом Российской академии наук, а в 2019 году стал академиком РАН. Эти избрания являются высшим признанием его заслуг перед российской наукой. С 2017 года он занимает должность директора Института теплофизики имени С.С. Кутателадзе СО РАН.
Научная деятельность
Область исследований и специализация
Дмитрий Маркович Маркович — российский физик, специализирующийся в области гидродинамики, управления процессами тепло- и массообмена, а также в исследовании многофазных и реагирующих потоков. Его научные интересы включают:
- Гидродинамическую структуру струйных течений и многофазных систем
- Управление интенсивностью турбулентности и спектральным составом турбулентных пульсаций
- Тепломассообмен в сложных потоках
- Кавитацию и горение
- Разработку оптико-информационных, бесконтактных методов диагностики динамических процессов в теплофизике и энергетике
Он является директором Института теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН и профессором Национального исследовательского Новосибирского государственного университета. Под его руководством разработаны новые диагностические комплексы на основе полевых оптических методов (например, PIV), которые применяются в научных и промышленных организациях.
Важные темы и проблемы, затронутые ученым
- Исследование гидродинамической структуры струйных и многофазных течений, выявление новых гидродинамических явлений, таких как стационарные солитоны на поверхности жидких плёнок, локальные отрывы при струйном обтекании и вихревые образования в нелинейных волнах.
- Разработка методов управления спектральным составом турбулентных пульсаций и интенсивностью тепломассопереноса, что важно для оптимизации работы аппаратов в тепловой, гидро- и водородной энергетике.
- Создание и внедрение оптико-информационных, бесконтактных диагностических комплексов на основе полевых оптических методов (например, PIV), которые позволяют детально исследовать динамические процессы в теплофизике и энергетике.
- Развитие экспериментальных и математических методов комплексного моделирования сложных турбулентных течений с крупномасштабными вихревыми структурами и высокими градиентами параметров.
- Применение современных технологий, включая машинное зрение и искусственный интеллект, для интеллектуального управления процессами горения и экологическими задачами, в том числе в системах обращения с отходами.
Ключевые публикации
Ключевые публикации Дмитрия Марковича Марковича, внесшие значительный вклад в науку, охватывают исследования в области гидродинамики, теплофизики и оптико-информационных методов диагностики. Ниже приводится подробный обзор наиболее значимых работ Марковича, сгруппированным по тематическим блокам:
Гидродинамика
Докторская диссертация «Гидродинамическая структура ограниченных струйных течений» (2003)
Описание: Диссертация исследует гидродинамику многофазных струйных потоков, выявив уникальные явления: стационарные солитоны на жидкостных плёнках, локальные отрывы и вихревые образования в волнах. Маркович разработал методы управления турбулентностью и оптические системы (PIV), которые легли в основу аппаратуры для анализа энергетических процессов в науке и промышленности.
Научная новизна: Впервые изучена гидродинамика сложных струйных потоков (многофазных, реагирующих) с разработкой методов управления турбулентностью и теплообменом, что повысило эффективность моделей для энергетики. Открыты новые явления: стационарные солитоны на плёнках жидкости, локальные отрывы при обтекании поверхностей, вихри в нелинейных волнах. Созданы оптические диагностические системы (включая PIV) для анализа динамических процессов. Аппаратура внедрена в промышленность и науку.
Значение: Работа внесла вклад в гидродинамику, объединив теорию и практику: открытие новых явлений, разработка методов управления турбулентностью и теплообменом для оптимизации процессов в энергетике и создание PIV-диагностические системы, применяемые в науке и промышленности для анализа динамики потоков.
Защита докторской диссертации является ключевым этапом в становлении Дмитрия Марковича, способствующим переходу на более высокий уровень научной деятельности, расширению профессиональных горизонтов и укреплению позиций в научном и образовательном сообществах.
Динамика завихрённых струй с горением
Статья «Результаты оптических измерений когерентных структур в закрученной струе с распадом вихря и горением» (2021)
Описание: Освещает направление экспериментального исследования структуры течения и когерентных вихревых структур в импактных струях с сильным завихрением и горением обеднённой пропановоздушной смеси. В работе применены методы лазерно-индуцированной флуоресценции (PLIF) для визуализации фронта пламени и Particle Image Velocimetry (PIV) для измерения мгновенных полей скоростей. Анализ данных выполнен с помощью метода proper orthogonal decomposition (POD), что позволило выявить крупномасштабные деформации зоны реакции и гидродинамические неустойчивости, в частности центробежную неустойчивость закрученной струи.
Научная новизна: Проведение комплексного экспериментального исследования структуры течения и когерентных вихревых структур в импактных струях с сильным завихрением и горением обеднённой пропановоздушной смеси с использованием современных оптических методов диагностики — лазерно-индуцированной флуоресценции (PLIF) и Particle Image Velocimetry (PIV). Впервые использован для анализа данных, выявив деформации зоны химической реакции и центробежную неустойчивость в закрученных струях. Результаты дали новое понимание формирования когерентных структур в турбулентных потоках с горением, что важно для оптимизации процессов в энергетических установках.
Значение: Предоставляет глубокое экспериментальное понимание структуры течения и когерентных вихревых структур в импактных струях с сильным завихрением и горением обеднённой пропановоздушной смеси, что является сложной и актуальной задачей в гидродинамике и теплофизике реактивных потоков.
Влияние публикаций на развитие отрасли
Публикации Дмитрия Марковича Марковича оказали значительное влияние на развитие отрасли гидродинамики и теплофизики. Его работы не только расширили фундаментальные знания в этих областях, но и нашли широкое практическое применение:
- Разработанные им методы исследования гидродинамической структуры многофазных и реагирующих потоков позволили глубже понять сложные физические явления, что способствовало развитию более точных моделей и расчетов в энергетике и других отраслях.
- Созданные им диагностические комплексы на основе оптических методов, такие как PIV, стали мощным инструментом для изучения процессов в теплофизике и энергетике, позволяя получать детальную информацию о потоках и теплообмене. Эти разработки способствовали повышению эффективности экспериментальных исследований и верификации теоретических моделей.
- Исследования в области управления турбулентностью и интенсификацией тепломассопереноса привели к разработке новых подходов к оптимизации энергетических установок в тепловой, гидро- и водородной энергетике. Это имеет прямое влияние на повышение эффективности и снижение энергозатрат в соответствующих отраслях.
- Разработанная им аппаратура для проведения исследований в области теплофизики и гидродинамики в настоящее время выпускается серийно и успешно используется в научных, образовательных и производственных организациях. Это свидетельствует о практической востребованности и значимости его разработок для широкого круга специалистов.
Таким образом, публикации Дмитрия Марковича Марковича способствовали как углублению теоретических знаний, так и внедрению новых экспериментальных методов и технологий, что оказало существенное положительное влияние на развитие энергетической отрасли и смежных областей науки и техники.
Исследовательские проекты
Исследование гидродинамической структуры и разработка методов управления спектральным составом турбулентных пульсаций и интенсивностью тепло- и массообмена посвящены изучению сложных многофазных и реагирующих потоков, характерных для тепловой, гидро- и водородной энергетики. Основная задача — понять физическую структуру таких потоков, включая распределение фаз, турбулентные возмущения и взаимодействия между ними, а также разработать методы активного управления этими процессами для повышения эффективности тепло- и массообмена.
В работе используются математические модели, которые учитывают особенности многофазных течений, включая межфазные взаимодействия, турбулентность и химические реакции. При этом применяются как экспериментальные методы диагностики, так и численное моделирование, что позволяет получить комплексное представление о динамике потоков и механизмах формирования турбулентных пульсаций.
Исследование расширило фундаментальные знания о механизмах турбулентности и межфазного взаимодействия в многофазных и реагирующих потоках, что углубляет понимание гидродинамики и теплофизики. Повышена точность математических моделей для проектирования теплообменного и реакционного оборудования, что снижает энергопотери и улучшает экологические показатели. Разработаны методы автоматизации тепло- и массообмена, актуальные для цифровизации энергетики и устойчивого развития.
Внедрение результатов повышает эффективность энергоустановок (ТЭС, гидро- и водородных технологий), сокращая затраты и вредные выбросы.
Создание и серийное производство многофункциональных оптико-информационных диагностических комплексов на основе полевых оптических методов, таких как Particle Image Velocimetry (PIV), для бесконтактного исследования динамических процессов в теплофизике и энергетике. Аппаратура успешно применяется в научных, образовательных и производственных организациях. Проект направлен на бесконтактное измерение и визуализацию динамических процессов в теплофизике и энергетике. Метод PIV позволяет получать мгновенные поля скоростей в исследуемой плоскости, регистрируя смещение частиц, движущихся вместе с потоком, с помощью лазерного освещения и цифровых камер. Это обеспечивает высокоточное пространственно-временное представление о структуре и динамике потоков без воздействия на сам процесс. Эта технология помогает точно изучать движение жидкостей и газов без прямого контакта с ними. Это нужно для создания более эффективных и экологичных систем в энергетике, авиации и микро технологиях.
Руководство проектами, направленными на интеллектуальное управление физико-химическими процессами в энергетических технологиях с использованием нейросетевых технологий и машинного обучения для повышения эффективности тепло- и массообмена в одно- и двухфазных потоках с химическими реакциями.
Эти проекты учат компьютеры управлять сложными процессами в энергетике — например, как эффективнее греть воду, сжигать топливо или контролировать химические реакции. Всё это делается с помощью «умных» алгоритмов, которые сами учатся на данных и подстраиваются под изменения.
Новизна проектов заключается в создании самообучающихся систем, где алгоритмы учитывают сложные и многоэтапные физико-химические процессы, адаптируясь к ним в реальном времени и постепенно улучшая свою эффективность. Это позволяет нейросетям анализировать огромные массивы данных и точнее, чем традиционные методы, прогнозировать оптимальные режимы работы энергетического оборудования. Кроме того, интеграция с экспериментальными методами, такими как PIV-визуализация потоков, обеспечивает мгновенную передачу данных с датчиков и камер в систему управления, что делает решения быстрыми и максимально точными даже в динамически меняющихся условиях.
Данные технологии экономят деньги и энергию, делают воздух чище за счёт эффективного сжигания и меньше вредных выбросов. Создаётся основа для «умных» электростанций и заводов, где компьютеры сами контролируют процессы. Технологии превращают энергетику в «цифровую» — надёжную, дешёвую и безопасную для природы.
Награды и признание
Дмитрий Маркович Маркович — признанный российский учёный в области гидродинамики и теплофизики, обладатель ряда значимых наград и почётных званий:
- Лауреат Государственной премии Российской Федерации в области науки и технологий (2019).
- Лауреат Премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники (2014).
- Награждён памятной серебряной медалью имени академика М. М. Лаврентьева (2017).
- Награждён памятной медалью имени академика В. А. Коптюга (2014).
- Получил почётную грамоту губернатора Новосибирской области (2015).
- Лауреат Международной премии имени академика А. В. Лыкова НАН Беларуси (2014).
- Обладатель юбилейной медали «80 лет Новосибирской области» (2017).
- Дважды лауреат грантов Фонда содействия отечественной науке в номинации «Доктора наук РАН» (2005, 2006).
- В 2019 году избран академиком Российской академии наук , с 2011 года — член-корреспондент РАН , с 2019 — член Президиума РАН.
- За вклад в повышение надёжности российских ядерных реакторов награждён наградой из рук председателя Правительства РФ Михаила Мишустина.
Таким образом, Дмитрий Маркович широко признан в научном сообществе России и за рубежом, его научные достижения отмечены государственными, региональными и международными наградами, а он сам занимает ведущие позиции в Российской академии наук и руководит крупными научными коллективами.
Образовательная и общественная деятельность
Дмитрий Маркович Маркович активно занимается образовательной и общественной деятельностью, совмещая научную работу с преподаванием и организацией научных сообществ:
- Он профессор Национального исследовательского Новосибирского государственного университета (НГУ) и Томского политехнического университета (ТПУ), где ведёт преподавательскую работу и научное руководство. Под его руководством защищены 5 кандидатских диссертаций , подготовлены к защите 4 аспиранта , а также выполнено более 20 дипломных работ магистров и бакалавров.
- С 2019 года является одним из организаторов и участников Научно-образовательного центра (НОЦ) «Экоэнергетика 4.0» при ТПУ , где ведутся разработки технологий экологичного использования низкосортного угля и отходов агропромышленного комплекса, что сочетает научные исследования с образовательными программами и инновационным развитием.
- Является членом диссертационных и учёных советов Института теплофизики СО РАН , Приборной комиссии СО РАН , а также членом Российского национального комитета по тепло- и массообмену. Активно участвует в работе редколлегий международных журналов и оргкомитетах крупных научных конференций и симпозиумов, таких как «THMT», International Symposium on PIV, «ALTFM», «ISFV» и других.
- В общественной научной деятельности занимает руководящие позиции: с 2019 года — академик РАН и член Президиума РАН , главный учёный секретарь Сибирского отделения РАН , что свидетельствует о его значительном вкладе в развитие науки и научного управления в регионе и стране.
- Ведёт активную работу по формированию и развитию научных школ и коллективов, организует научные проекты и гранты, способствует интеграции науки, образования и промышленности, а также продвижению современных цифровых и экологичных технологий в энергетике и теплофизике.
Таким образом, образовательная и общественная деятельность Дмитрия Марковича Марковича охватывает преподавание, научное руководство, организацию и развитие научных сообществ и проектов, а также активное участие в управлении научной сферой на региональном и федеральном уровнях.
Заключение
Дмитрий Маркович Маркович, являясь выдающимся ученым-физиком и авторитетным деятелем в российской науке, внес значительный вклад в развитие гидродинамики и теплофизики. Его многолетняя плодотворная деятельность в Институте теплофизики СО РАН, руководство крупными научными проектами, активное участие в образовательной сфере и управление ключевыми научными организациями страны, включая Российскую академию наук, делают его фигурой, имеющей огромное значение для отечественной и мировой науки. Его заслуги отмечены высокими государственными наградами, что является свидетельством признания его исключительного вклада в научно-технологическое развитие России.
Обобщение вклада ученого в науку
Дмитрий Маркович Маркович внес значительный вклад в развитие гидродинамики и теплофизики. Его научные интересы охватывают широкий круг проблем, связанных с поведением многофазных и реагирующих потоков, а также с процессами переноса тепла и массы.
Ключевые научные достижения Дмитрия Марковича включают:
- Исследование гидродинамической структуры многофазных и реагирующих потоков, в ходе которого он обнаружил новые гидродинамические явления, такие как стационарные солитоны и вихревые образования.
- Разработка диагностических комплексов на основе полевых оптических методов, включая PIV, которые широко применяются для изучения теплофизических и энергетических процессов.
- Развитие методов управления спектральным составом турбулентных пульсаций и интенсивностью тепломассопереноса в различных многофазных и реагирующих потоках. Результаты этих исследований используются при моделировании и оптимизации устройств в тепловой, гидро- и водородной энергетике.
- Создание научной школы «Турбулентность в многофазных системах. Управление. Моделирование. Диагностика».
Дмитрий Маркович является автором более 450 научных работ, включая монографии и открытия. Под его руководством защищено множество диссертаций, что свидетельствует о его активной роли в подготовке научных кадров. Его работы получили признание как в России, так и за рубежом, а разработанная им аппаратура серийно выпускается и используется в различных научных и производственных организациях.