С 14 по 23 августа Передовая инженерная школа НГУ «Когнитивная инженерия» совместно с «СИБУР Инновации» провела летний инженерный хакатон «Технохак-2026», посвященный математическому и CFD-моделированию. Финал прошел в гибридном формате: часть участников защитила проекты на площадке Новосибирского государственного университета в Академгородке, часть — подключилась онлайн. Из 195 заявок, которые были подано со всех уголков страны, до финала дошли пять команд, которые на протяжении всего хакатона решали реальные инженерные задачи, связанные с производственными процессами в нефтехимической отрасли, предложенные СИБУРом.
Реальные задачи СИБУРа: от постановки проблемы до инженерного решения
Каждой команде предстояло разобрать конкретную инженерную задачу, с которой сталкивается СИБУР на производстве: многофазные потоки, неньютоновские среды, фазовые переходы, застойные зоны в аппаратах. При этом готового алгоритма решения у команд не было: им предстояло самостоятельно определить подход к задаче, построить расчетную модель, провести вычисления и оценить полученные результаты.
Перед объявлением результатов участникам напомнили о вопросе, который прозвучал от Сергея Владимировича Анциферова, специалиста ПИШ НГУ «Когнитивная инженерия»: 17 августа, в день очного открытия, участников спросили, ради чего они здесь — ради участия или ради победы. Большинство подняли руки в ответ на первый вариант. Забегая вперед: именно этот настрой — на объективную оценку своей работы, а не только на «победу» — жюри потом не раз называло главным итогом недели.
Работу участников оценивали члены жюри:
- Сергей Головин — директор ПИШ НГУ «Когнитивная инженерия», руководитель кафедры инженерной подготовки, доктор физико-математических наук, профессор РАН;
- Владислав Канажевский — заместитель директора ПИШ НГУ по инженерно-технологической деятельности, кандидат физико-математических наук;
- Мария Климова — руководитель проекта «СИБУР Инновации»;
- Альберт Яхин — главный эксперт Центра моделирование «СИБУР Инновации»;
- Артем Кутушев — руководитель Центра моделирование «СИБУР Инновации».
Участникам отводилось 15 минут на защиту и еще 15 минут — на вопросы жюри. Вопросы жюри стали отдельной частью защиты: эксперты подробно разбирали каждое решение, уточняя логику моделей, принятые допущения и границы применимости расчетов. Особенно глубокое обсуждение вызывали вопросы Сергея Головина: он последовательно погружался в детали каждого проекта, помогая участникам раскрыть инженерную логику своих решений.
От расчетной модели — к инженерному решению
Команда 1: Гидродинамическое моделирование аппарата с перемешивающим устройством
Первой свою работу представила команда, в которую вошли Ольга Томина (КНИТУ, Казань), Виолетта Бахаровская (НГУ) и Александр Сатаев (НГТУ/НИИК), подключившийся к защите онлайн.
Перед участниками стояла задача, связанная с моделированием процесса перемешивания и удержания частиц в рабочем объеме аппарата. За основу была выбрана технология получения катализатора на основе силикагеля, который является критическим компонентом для производства полимеров. Команда разработала расчетную модель, оценила параметры работы оборудования и проверила полученные результаты с помощью численного моделирования в ANSYS CFX.
Во время защиты участники объяснили, как определяли необходимые параметры процесса и какие теоретические подходы использовали в работе. В основе расчетов лежали классические методы проектирования аппаратов, анализ научных публикаций и моделирование гидродинамических процессов.
Одним из ключевых выводов команды стало выявление зон недостаточного перемешивания в аппарате. По результатам моделирования участники предложили изменить конструкцию перемешивающего устройства — использовать восьмилопастную мешалку с различной ориентацией лопаток, что позволило бы снизить влияние застойных зон и улучшить распределение частиц.
Эксперты подробно разбирали решение команды, задавая вопросы о выборе модели, точности расчетов и возможных направлениях дальнейшего развития проекта. В частности, участники отметили, что при наличии дополнительного времени они бы выполнили более детальные расчеты по нестационарной модели, расширили анализ литературы и глубже сопоставили результаты моделирования.
Особое внимание жюри уделило тому, насколько команда понимает ограничения собственного решения. Вопросы экспертов помогли участникам показать не только итоговый результат, но и сам ход инженерного поиска — от постановки задачи до анализа полученных данных.
Команда 4: Микрофлюидный реактор для моделирования процессов синтеза катализатора
Одной из наиболее технологически сложных задач хакатона стала разработка модели микрофлюидного реактора. Команда Андрея Гуськова-Филиппова (РТУ МИРЭА, МИТХТ), Алены Козюриной (НГУ, ММФ), Владислава Малкина (СПБ Горный), Варвары Заволокиной (НГУ), Захара Вчерашнего (ФГАОУ ВО СПБПУ) и других участников, подключившихся онлайн, исследовала процессы, происходящие внутри микроканалов, и предложила подход к моделированию формирования частиц катализатора. По итогам защиты именно эта команда заняла первое место.
Участники работали с задачей моделирования микрофлюидного устройства, в котором важную роль играют процессы смешения, движения потоков и формирования сферических капель.
В ходе работы команда создала вычислительную модель и исследовала поведение потоков в микроканале. На защите участники подробно рассказали о выбранных подходах к моделированию, используемых допущениях и ограничениях полученных результатов.
Одним из главных вопросов экспертов стала применимость модели для дальнейшего практического использования: насколько точными могут считаться полученные расчеты и можно ли переходить от вычислительной модели к изготовлению реального устройства.
Участники отметили, что для дальнейшего развития проекта необходимо провести более детальное моделирование всей геометрии устройства, а также дополнительно исследовать влияние различных вариантов конструкции каналов. По их словам, в рамках ограниченного времени хакатона удалось получить рабочую модель, но дальнейшее развитие проекта потребует дополнительных расчетов.
Отдельное внимание жюри уделило командной работе. Отвечая на вопрос Марии Климовой о сильных сторонах команды, участники подчеркнули важность взаимодействия внутри группы: именно распределение ролей и совместная работа помогли справиться со сложной инженерной задачей.
Команда 5: Аппарат с перемешивающим устройством для высоковязкой среды
Пятая команда работала над задачей, связанной с моделированием процессов в аппарате с перемешивающим устройством. В состав команды вошли Анастасия Рычкова (МГУ, химический факультет), Анна Васильевская (магистратура ИТМО) и Андрей Ямов (выпускник мехмата МГУ).
Участникам необходимо было исследовать работу аппарата с высоковязкой средой и оценить влияние перемешивания на распределение параметров внутри оборудования. В качестве промышленного процесса была выбрана технология получения конструкционного пластика PTFE, критически важного во многих областях промышленности.
Команда использовала модель жидкости Бингама и проводила численное моделирование, сравнивая результаты с данными из научных источников. Одним из этапов работы стала проверка корректности выбранного подхода: участники сопоставили результаты расчетов с опубликованными данными и использовали полученные результаты для дальнейшего анализа.
Во время защиты эксперты подробно разбирали выбор модели и значение ее параметров. Вопросы жюри были направлены на то, чтобы понять, насколько участники понимают физический смысл используемых коэффициентов и ограничения своего подхода.
Команда отметила, что дополнительное время позволило бы глубже изучить поведение системы, расширить расчеты и провести более подробный анализ полученных результатов.
Команда 2: Многофазное моделирование барботажного процесса
После перерыва свои результаты представила команда, работавшая над задачей очистки газа от сероводорода. Этот процесс является не просто технологической операцией, а критически важным этапом, обеспечивающим безопасность и экономическую эффективность многих производств в нефтегазовой и химической промышленности.
Перед участниками — Иваном Майором (НГТУ), Елизаветой Бакалягиной (РТУ МИРЭА) и Лилией Минушкиной (НГУ) — стояла задача моделирования процесса в барботажной колонне – аппарате, где взаимодействуют газовая и жидкая фазы. Команда использовала подходы многофазного моделирования и пыталась построить расчетную модель процесса.
Однако в ходе работы участники столкнулись с ограничениями по времени и вычислительным ресурсам: расчеты требовали значительных затрат времени, а настройка модели оказалась сложнее, чем предполагалось в начале проекта.
Несмотря на сложности с получением полного численного результата, команда смогла провести анализ проблемы и сформулировать выводы о дальнейшем развитии модели.
Именно открытость участников при обсуждении полученного результата стала одним из наиболее запоминающихся моментов защиты. Отвечая на вопрос Марии Климовой о главном выводе после хакатона, команда отметила необходимость более глубокого погружения в предметную область до начала решения задачи.
Этот ответ получил поддержку экспертов: жюри подчеркнуло, что способность понимать ограничения собственного решения и анализировать ошибки – важная часть инженерного подхода.
Команда 3: Исследование осаждения частиц в емкости без перемешивания
Завершала защиту команда выпускников бакалавриата НГУ: Артем Маляренко, Дмитрий Попов, Егор Казаков и Лукас Квинт. К работе также подключилась онлайн-участница Эльмира Вахитова (КНИТУ, Казань).
Команда исследовала задачу, связанную с осаждением частиц в емкости и влиянием конструкции оборудования на распределение потоков. Проблема забивки оборудования частицами широко распространена в различных отраслях промышленности, а эффективное продавливание азотом напрямую влияет на производительность и качество конечных продуктов.
Участники построили расчетную модель процесса осаждения, использовали данные из научных публикаций и сравнили результаты моделирования с аналитическими оценками.
Во время защиты эксперты подробно спрашивали о сделанных допущениях, выборе моделей и возможностях практического применения полученного решения.
Отвечая на вопрос о способах снижения накопления осадка в оборудовании, команда предложила несколько вариантов: более эффективную организацию эксплуатации аппарата, а также изменение конструкции придонной зоны для улучшения движения потока и уменьшения застойных областей.
Эксперты отметили важность такого подхода: участники не только представили результат расчетов, но и смогли объяснить ограничения модели и возможные направления ее дальнейшего развития.
Итоги: кто победил
После завершения защит жюри удалилось для обсуждения результатов, а участники смогли пообщаться в неформальной обстановке во время фуршета. Итоги объявляли в обратном порядке – начиная с участников, не вошедших в призовую тройку.
Отдельное внимание организаторы уделили команде, работавшей над задачей очистки газа от сероводорода. Несмотря на то, что участникам не удалось получить полноценный результат численного моделирования, жюри отметило их честный анализ проделанной работы и способность объективно оценить ограничения собственного решения.
4-е место заняла команда выпускников НГУ, исследовавшая задачу, связанную с осаждением частиц и движением потоков в емкости. Эксперты отметили качество подготовки участников и подчеркнули, что команда могла претендовать на более высокую позицию. По словам членов жюри, участникам в дальнейшем стоит быть увереннее в представлении своих решений и активнее отстаивать результаты работы.
3-е место получила команда, работавшая над задачей моделирования аппарата с перемешивающим устройством для высоковязкой среды. Жюри отметило слаженность участников и то, как команда поддерживала друг друга во время защиты.
2-е место заняла команда, представившая решение по моделированию аппарата с перемешивающим устройством. Эксперты отметили глубину проработки задачи и качество инженерного анализа.
Победителем хакатона стала команда, разработавшая микрофлюидную модель реактора для исследования процессов синтеза катализатора. Жюри отметило высокий уровень подготовки участников, качество командной работы и способность довести сложную инженерную задачу до понятного и обоснованного результата.
Мария Климова подчеркнула, что уже сам выход в финал стал значимым достижением для участников: из 195 заявок именно эти команды получили возможность работать над задачами индустриального партнера и представить свои решения экспертам.
Организаторы также сообщили о стипендиальном бонусе для призеров хакатона.
Что дальше
Завершая мероприятие, представитель дирекции Технология «СИБУР-Инновации» Артем Кутушев отметил, что хакатон стал возможностью увидеть молодых специалистов, заинтересованных в развитии инженерных компетенций.
По его словам, компания регулярно занимается поиском и развитием специалистов в области вычислительного моделирования, и участники хакатона показали высокий уровень подготовки и заинтересованности в профессиональном росте. Лучшие участники смогут продолжить взаимодействие с СИБУРом через практики, стажерские программы, образовательные проекты и другие форматы сотрудничества.
Директор ПИШ НГУ Сергей Головин поблагодарил СИБУР за сотрудничество и отметил вклад организаторов и наставников в подготовку участников. Обращаясь к участникам, он подчеркнул важность понимания собственных зон роста:
— Вы теперь знаете, чего вы не знаете — это очень полезно для вашего дальнейшего самообразования.
Отдельные слова благодарности прозвучали в адрес Екатерины Букатиной, организатора хакатона со стороны ПИШ НГУ, наставников команд и экспертов, которые сопровождали участников на протяжении всего мероприятия.
Финалом хакатона стала общая фотография участников, наставников и членов жюри. За ней — неделя интенсивной работы, защиты проектов, сложных вопросов и командных решений. А впереди у участников — новые профессиональные возможности и продолжение взаимодействия с индустрией.
