Козлов Андрей Николаевич

Образование и работа

Профессор кафедры, доктор физ.-мат. наук, зав. сектором ИПМ им. М.В.Келдыша. Окончил с отличием Московский инженерно-физический институт (МИФИ) по специальности 'Теоретическая ядерная физика', 1979 г.

Кандидатская диссертация — 'Исследование динамики потока и частиц в канале коаксиального плазменного ускорителя', 1983 г.

Докторская диссертация — 'МГД-модели физических процессов в плазменных ускорителях', 2013 г.

Область научных исследований

Вычислительная механика жидкости, газа и плазмы, математическая физика.

Теоретические исследования и математическое моделирование в физике плазмы, решение многомерных нестационарных задач динамики плазмы и ионизующегося газа, вычислительная электродинамика.

Краткая характеристика научных результатов

В 80-х годах выполнен цикл теоретических и численных работ по исследованию динамики плазмы и ионизующегося газа в коаксиальных плазменных ускорителях с азимутальной компонентой магнитного поля. Исследования, проведенные на основе уравнений магнитной газодинамики (МГД) для достаточно плотной плазмы, были направлены на разработку квазистационарного плазменного ускорителя (КСПУ). Реализация соответствующей государственной научно-технической программы под общим руководством А.И. Морозова завершилась созданием в ряде научных центров СССР мощных сильноточных установок КСПУ, на которых были получены рекордные параметры. В частности, была достигнута скорость истечения потока плазмы более 400 км/c.

Проведено теоретическое и численное исследование процессов в стационарных плазменных двигателях (СПД) малой тяги, используемых для коррекции орбит космических аппаратов. Моделирование пристеночной проводимости на макронеоднородной поверхности элементов СПД осуществлено на основе кинетического уравнения для разреженной плазмы в пространстве (2R+3V) измерений. Данный цикл фундаментальных исследований имеет практическую направленность, связанную с увеличением ресурса работы СПД. Двигательная установка проектируемого межпланетного комплекса для полета к Марсу включает большое число независимых модулей СПД и предполагает их длительную эксплуатацию.

Современный этап проводимых исследований связан с реализацией плазменных ускорителей и электрореактивных плазменных двигателей нового поколения. Разработаны основы теории, созданы математические модели КСПУ с дополнительным продольным магнитным полем. Под руководством А.Н. Козлова в рамках одного из проектов Российского Фонда Фундаментальных Исследований на экспериментальной базе в ТРИНИТИ (г. Троицк) создана новая многофункциональная установка КСПУ с продольным магнитным полем.

Педагогическая деятельность

• курс лекций 'Математические и вычислительные вопросы физики ионизованного газа'
• курс лекций 'Введение в вычислительную плазмодинамику'
• руководитель курсовых и дипломных работ студентов кафедры

Темы для третьекурсников

Одной из актуальных задач современной физики плазмы является создание мощных ускорителей плазмы, обеспечивающих генерацию плазменных потоков со средней направленной энергией ионов от сотен эВ до десятков кэВ, высокой плотности n>10¹⁵ см^-3 и полным энергосодержанием в потоке порядка 0,1÷10 МДж. Исследование таких потоков имеет большое значение для решения задач инжекции плазмы в термоядерные установки, взаимодействия плазмы с поверхностью материалов, развития новых технологий, а также создания электрореактивных плазменных двигателей для новых летающих объектов.

Одним из направлений научной деятельности кафедры вычислительной механики является моделирование плазмодинамических и плазмостатических процессов на основе МГД-уравнений, а также кинетических уравнений для разреженной плазмы.

Актуальные задачи для курсовых, дипломных проектов и обучения в аспирантуре:

1. Моделирование плазмодинамических процессов в каналах плазменных ускорителей с продольным магнитным полем.
2. Исследование компрессионных потоков плазмы и генерации магнитного поля.
3. Исследование процесса ионизации газа.
4. Расчеты динамики одиночных частиц различной массы в потоке плазмы в рамках задач нанотехнологий и переработки отходов атомной промышленности.

Публикации

Автор более 80 научных работ. [Список публикаций]

Координаты

 8-499-250-78-37

 kozlov@kiam.ru; andrey-n-kozlov@mail.ru