Сергеев Даниил Александрович

Научные интересы связаны с экспериментальным исследованием широкого спектра физических процессов в природных и технических гидродинамических системах. При этом главным методом исследования является масштабное физическое моделирование на экспериментальных установках. Основные направления:

1. Изучение процессов турбулентного обмена между атмосферой и океаном в штормовых и ураганных условиях.
2. Исследование физики мелкомасштабных многофазных процессов (брызг, пузырьков, пены) и их роли во взаимодействии атмосферы и океана и технических системах.
3. Изучение особенностей процессов рассеяния микроволнового излучения на взволнованной поверхности с целью развития методов дистанционного зондирования.
4. Исследование турбулентных течений в стратифицированной жидкости в приложении задачам перемешивания верхнего слоя мирового океана и его загрязнения в прибрежной зоне.
5. Лабораторное моделирование широкого спектра тело-, гидродинамических процессов в энергетических установках, включая ЯЭУ.
6. Разработка новых методов и средств аэро-, гидродинамического эксперимента, основанных на визуализации с применением передовых лазернооптических технологий и высокоскоростной съемки.

Непосредственно участвовал в разработке и создании целого ряда уникальных экспериментальных установок и измерительных систем для них (включая Ветроволновой термостратифицированный бассейн ИПФ РАН, который является частью уникальной научной инфраструктуры Российской Федерации https://unu.ipfran.ru/pool). Автор нескольких патентов и изобретений. Также активно участвовал в проведении экспедиционных работ по комплексному исследованию гидрометеорологических процессов на внутренних водоемах РФ.
Наряду с направлением исследований в окружающей среде активно занимается инженерной гидродинамикой.
Руководитель и исполнитель национальных научных проектов, грантов, программ исследований, поддержанных Министерством образования и Науки РФ, Российским Фондом Фундаментальных Исследований (РФФИ), Российским научным фондом (РНФ) и другими организациями. Принимал участие с докладами (в том числе приглашенными и пленарными) в международных конференциях включая ежегодные ассамблеи European Geophysical Union, European Meterological Society, Experimental Fluid Mechanics conference, International Geoscience and Remote Sensing Symposium и др.
Вовлечен в международную научную кооперацию с ведущими научными организациями: Mediterranean Institute of Oceanography (France), Heidelberg University (Germany), Keel University (UK), Kyoto University (Japan) etc. Являлся исполнителем нескольких совместных российско-китайских научных проектов RFBR - NSFC. Партнером с китайской стороны был China Ship Scientifc Research Center (Wuxi)), Ocean University of China (Qingdao)

• 01.07.2003–30.06.2006 – аспирантура, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН), Нижний Новгород, Россия.
• 09.10.2006 – защищена диссертация тему «Лабораторное моделирование течений в толще и на поверхности океана с использованием методов цифровой велосиметрии» по специальности «физика атмосферы и гидросферы», присвоена степень «кандидат физико-математических наук» (к.ф.-м.н.), научный руководитель – Троицкая Юлия Игоревна (д.ф.-м.н., зав. отд. 230 ИПФ РАН).
• 2003 – диплом магистра физики, Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского (ННГУ).
• 2001 – диплом бакалавра физики, ННГУ.

Проведение семинаров по курсу «Механика сплошных сред» на факультете ВШОПФ ННГУ им. Н.И. Лобачевского в 2007 г. – по наст. время. Доцент.
Проведение семинаров по курсу «Механика сплошных сред» на факультете ИРИТ НГТУ им. Р.Е. Алексеева в 2004–2008 гг. Доцент.
Руководство кусовыми и дипломными работами студентов факультетов ВШОПФ и РФ ННГУ им. Н.И. Лобачевского.

• 23.02. 2015 - руководитель лаборатории №232 Экспериментальных методов в геофизической и технической гидродинамике
• 15.10.2008 – до настоящего времени: старший научный сотрудник лаборатории 231 отдела 230 ИПФ РАН
• 10.02.2007 – 15.10.2008: научный сотрудник лаборатории 231 отдела 230 ИПФ РАН
• 15.08.2000 – 10.02.2007: младший научный сотрудник лаборатории 231 отдела 230 ИПФ РАН

Награды, премии:

• 2023 г. Премия Отделения физических наук Российской академии наук за лучшие работы по физике и радиофизике имени Мандельштама. https://new.ras.ru/upload/iblock/7a2/zvuxd64nng79g0ns0p7ihinwrx76exl0.jpg
• 2018 г. Награда за лучший приглашенный доклад на конференции Experimental Fluid Mechanics 2018 (Прага, Чехия).
• 2013 г. Почетная грамота Министерства промышленности и инноваций Нижегородской области.
• 2010 г. Почетный диплом губернатора Нижегородской области.
• 2009 г. Медаль Российской академии наук выдающимся молодым ученым за цикл работ «Лабораторное моделирование турбулентных течений в приповерхностном слое мирового океана и приводном слое атмосферы».
• 2007 г., 2008 г. Победитель конкурса «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («УМНИК») фонда Бортника.
• 2005 г., 2006 г. Лауреат конкурса Фонда содействия отечественной науке «Лучшие аспиранты РАН».
• 2006 г. Награда за лучший доклад на на Французском конгрессе механиков в 2006 г., Гренобль.

Проекты:

• Мегагрант Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования: договор №11.G34.31.0048 «Взаимодействие атмосферы, гидросферы и поверхности суши: физические механизмы, методы мониторинга и контроля планетарных пограничных слоев и качества окружающей среды».

• Международный проект в рамках 7-ой рамочной программы ЕС Air-Sea Interaction under Stormy and Hurricane Conditions: Physical Models and Applications to Remote Sensing FP7-PEOPLE-2013-IRSES, Project No. 612610.

• Грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых в 2009, 2012, 2014 гг.

• Проекты Российского Научного Фонда (РНФ):

  • 14-17-00667 Динамика и дистанционная диагностика многофазных сред в пограничных слоях атмосферы и гидросферы.
  • 19-17-00209 Первичный морской аэрозоль: механизмы продукции и оценка влияния на климатическую систему и состояние окружающей среды.
  • 24-17-00299 Влияние морских брызг на газообмен между атмосферой и океаном при сильных ветрах.
  • 18-19-00473 Экспериментальные и расчетные исследования гидродинамики теплоносителя с целью повышения эксплуатационных характеристик реакторных установок современных атомных ледоколов.
  • 15-17-20009 Исследование физической природы и разработка теоретических моделей атмосферного пограничного слоя над неоднородной подстилающей поверхностью для нужд высокоразрешающего моделирования погоды, климата и качества воздуха.
  • 21-19-00755 Фрагментация планарной границы раздела жидкости и высокоскоростного газового потока.
  • 21-17-00214 Новые методы и алгоритмы дистанционной диагностики климатически значимых процессов обмена между атмосферой и гидросферой при штормовых условиях.

• Проекты Российского Фонда Фундаментальных Исследований (РФФИ):

  • 08-05-97013-р_Поволжье_а Лабораторное моделирование процессов загрязнения природных водоемов сточными водами.
  • 09-05-00779-а Лабораторное моделирование мелкомасштабных процессов в верхнем слое океана и приводном слое атмосферы с использованием современных методов цифровой велосиметрии.
  • 11-08-97067-р_Поволжье_а Разработка новых лазерно-оптических измерительных систем для исследования течений сплошных сред (жидкостей и газов) методами цифровой визуализации.
  • 12-05-01064-а Комплексное лабораторное моделирование мелкомасштабных гидрофизических процессов в пограничных слоях атмосферы и океана с использованием современных методов цифровой визуализации.

• Проект рамках ФЦП «ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПРОГРАММА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ „РАЗВИТИЕ СУДОСТРОЕНИЯ НА 2013–2030 ГОДЫ“» 2012–2014 гг.

• Федеральная целевая программа «ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ ПО ПРИОРИТЕТНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ РАЗВИТИЯ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ НА 2007–2013 ГОДЫ»:

  • Мероприятие 1.8. Проведение исследований с использованием уникальных стендов и установок, а также уникальных объектов научной инфраструктуры (включая обсерватории, ботанические сады, научные музеи и др.), научных организаций и образовательных учреждений высшего профессионального образования.
  • Проект: «Моделирование негативных и опасных антропогенных и природных явлений, связанных с применением новых технологий природопользования, на основе комплекса крупномасштабных геофизических стендов ИПФ РАН» .

Список публикаций Д.А. Сергеева включает около 200 наименований. В этом списке 4 публикации – главы в книгах и коллективных монографиях, более 80 статей в периодических рецензируемых журналах (основные из них приведены в списке ниже), более 100 тезисов докладов на конференциях, 10 результатов интеллектуальной деятельности: патентов, свидетельств регистрации и т.п. (основные из них приведены в списке ниже) и 2 учебных пособия. Ниже приведены наиболее значимые за последние 10 лет:

• Sergeev D.,V’yushkina I., Eremeev V., Stulenkov A., & Pyalov K. Investigations into the Approaches of Computational Fluid Dynamics for Flow-Excited Resonator Helmholtz Modeling within Verification on a Laboratory Benchmark // Acoustics, 2024, 6, 18-34. https://doi.org/10.3390/acoustics6010002
• Troitskaya Yu., Kandaurov A., Zotova A., Korsukova E., & Sergeev D. Statistical Characteristics of Droplets Formed due to the “Bag-Breakup” Fragmentation Event at the Interface between Water and High-Speed Air Flow // Journal of Physical Oceanography, 2023, 53 (10), 2331–2352. https://doi.org/10.1175/JPO-D-23-0037.1
• Sergeev D.A., Troitskaya Y.I., Cherdantsev A.V. Investigation of the Spray Generation due to Bag Breakup Fragmentation Phenomena with Optical Methods in Environmental and Technical System // Scientific Visualization, 2023, 15(3), 83–91. https://sv-journal.org/2021-3/08/
• Troitskaya Yu., Kandaurov A., Ermakova O., Kozlov D., Zotova A., & Sergeev D. The Small-Scale Instability of the Air–Water Interface Responsible for the Bag-Breakup Fragmentation // Journal of Physical Oceanography, 2022, 52(30), 493-517. https://doi.org/10.1175/JPO-D-21-0192.1
• Кандауров А.А., Сергеев Д.А., Троицкая Ю.И. «Система для моделирования процессов генерации брызг при ветроволновом взаимодействии в лабораторных условиях» // Приборы и техника эксперимента, 2021, 2, 148–150. https://sciencejournals.ru/cgi/getPDF.pl?jid=pribory&year=2021&vol=2021&iss=2&file=Pribory2101028Kandaurov.pdf
• Sergeev D.A., Kandaurov A. A system of artificial initiation of the bagbreakup fragmentation for investigation of the spray generation processes during wind-wave interaction in laboratory experiments // Atomization and Sprays, 2021, 31(12), 21–33.
• https://www.dl.begellhouse.com/ru/journals/6a7c7e10642258cc,358a34e134d1fd4a,0c9fe64068c88fa5.html
• Troitskaya Yu., Sergeev D., Vdovin M., Kandaurov A., Ermakova O., & Takagaki N. A laboratory study of the effect of surface waves on heat and momentum transfer at high wind speeds // Journal of Geophysical Research: Oceans, 2020, 125, e2020JC016276. https://doi.org/10.1029/2020JC016276
• Sergeev D.A., Balandina G.N., Vdovin M.I. CO2 fluxes in the marine atmospheric boundary layer for hurricane conditions on the base of SAR images of sea surface // Remote Sensing of the Ocean, Sea Ice, Coastal Waters, and Large Water Regions 2019, 111500U https://doi.org/10.1117/12.2530203
• Troitskaya Yu., Sergeev D., Kandaurov A., Vdovin M., & Zilitinkevich S. The Effect of Foam on Waves and the Aerodynamic Roughness of the Water Surface at High Winds // Journal of Physical Oceanography, 2019, 49, 959–981. https://doi.org/10.1175/JPO-D-18-0168.1
• Troitskaya Yu., Abramov V., Baidakov G., Ermakova O., Zuikova E., Sergeev D., et al. Cross‐polarization GMF for high wind speed and surface stress retrieval // Journal of Geophysical Research: Oceans, 2018, 123 5842–5855. https://doi.org/10.1029/2018JC014090
• Troitskaya Yu., Kandaurov A., Ermakova O.S, Kozlov D., Sergeev D., & Zilitinkevich S. The “Bag-Breakup” Spume Droplet Generation Mechanism at High Winds. Part I: Spray Generation Function // Journal of Physical Oceanography, 2018, 48(9), 2167–2188. https://doi.org/10.1175/JPO-D-17-0104.1
• D.A. Sergeev, A. Druzhinin, Yu.I. Troitskaya, W.T. Tsai, M.I. Vdovin, & A.A. Kandaurov, Laboratory and Numerical Modeling of a Stably Stratified Wind Flow over a Water Surface // Moscow University Physics Bulletin. 2018. V. 73. I. 6. P. 710–715. https://link.springer.com/article/10.3103/S0027134918060218
• Troitskaya Yu., Kandaurov A., Ermakova O., Kozlov D., Sergeev D., & Zilitinkevich S. Bag-breakup fragmentation as the dominant mechanism of sea-spray production in high winds // Nature Scientific Reports, 2017, 7, 1614. https://doi.org/10.1038/s41598-017-01673-9