Отзыв ведущей организации (Разработка математических моделей и методов расчета процесса течения разреженных газов при взаимодействии с направленными потоками частиц)

УТВЕРЖДАЮ: Генеральный директор ОАО.;«В кшинского» оробьев И.А. 2015 г. ОТЗЫВ ВЕДУЩЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский институт вакуумной техники им. С.А. Векшинского» на диссертационную работу О.А.Шемаровой «Разработка математических моделей и методов расчета процесса течения разреженных газов при взаимодействии с направленными потоками частиц», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.06 «Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы» Актуальность темы Диссертационная работа О.А.Шемаровой посвящена сложной и актуальной проблеме— созданию методов расчета и математических моделей процесса течения разреженного газа в системах с направленным потоком пара металла.

Предложенный автором комплекс математических моделей позволяет учесть процесс сорбции газа металлическим паром и поверхностью канала, направление и скорость потока металлического пара. Сложность данной задачи обусловлена тем, что процесс течения газа в таких системах происходит в молекулярно- вязкостном режиме, а также тем, что существующих аналогов расчета, где моделируется взаимодействие разреженного газа с паром металла, не обнаружено. Актуальность обусловлена необходимостью расчета технологических систем, в которых рост концентрации газовых составляющих в потоке металлического пара недопустим, так как это может вызвать сбои в работе или отказ системы. Примером таких систем являются электрогенерирующие каналы термоэмиссионных реакторов преобразователей, которые используется в космических системах, что является приоритетным направлением развития науки, технологий и техники в РФ.

Поэтому актуальность сформулированной в работе задачи разработки комплекса математических моделей и методов расчета течения разреженного газа через поток металлического пара не вызывает сомнений. Краткое содержание работы Диссертация состоит из введения, трех глав и выводов. В конце каждой главы представлены полученные результаты и промежуточные выводы.

В первой главе выполнен подробный литературный обзор работ, посвященных математическим моделям и методам расчета течения газа в широком диапазоне чисел Кнудсена, рассмотрены различные подходы к описанию течения разреженного газа в молекулярно-вязкостном режиме течения. Описано, как учесть эффект скольжения газа. Приведены конкретные примеры использования предложенных методов расчета для ряда технических систем. Обоснована практическая ценность работы, сделана постановка целей и задач. Во второй главе представлены методы расчета и математические модели течения разреженного газа в вакуумных системах с направленным потоком металлического пара. Автором разработан комплекс из трех математических моделей, охватывающий широкий диапазон чисел Кнудсена и позволяющий решить ряд важных технических задач, в которых необходимо знать параметры течения разреженного газа через поток металлического пара. Автором созданы диффузионная математическая модель и две статистические.

Одна статистическая модель базируется на методе пробной частицы, другая - на методе частиц в ячейках. Для всех предложенных моделей описаны основные допущения, области применения и возможности их расширения, расписаны алгоритмы расчета, представлены результаты численных экспериментов, а также методы расчета наиболее важных вакуумных характеристик.

Третья глава посвящена проверке адекватности разработанного комплекса математических моделей. Оценка адекватности результатов расчета сделана на примере определения проводимости. Полученные в результате численного эксперимента данные сравниваются с экспериментальными данными„опубликованными в литературе. Представлены данные об апробации работы и результатах внедрения разработанного комплекса математических моделей, что подтверждено актом о внедрении в организации ОАО «Красная звезда». Протокол № 8/2013 от 23.12.2013 г. Результаты работы Создан комплекс математических моделей течения разреженного газа в вакуумных системах с геометрической конфигурацией повышенной сложности с направленным потоком металлического пара в широком диапазоне чисел Кнудсена.

Разработаны алгоритмы для реализации предложенных математических моделей и написаны расчетные программы. Разработаны методы расчета основньгх параметров течения разреженного газа в системе с потоком металлического пара. Подробно исследовано влияние на параметры течения разреженного газа величины, направления и сорбирующих свойств потока пара металла и поверхности канала на вероятность перехода молекул разреженного газа через вакуумную систему, проводимость системы.

С помощью комплекса разработанных математических моделей был сделан расчет распределения давления по тракту термоэмиссионного реактора-преобразователя, что подтверждено актом внедрения. Результаты подтверждены апробацией моделей в организации ОАО «Красная звезда», где было проведено экспериментальное исследование распределения давления газообразных продуктов во времени. Научная новизна Впервые создан комплекс математических моделей течения разреженного газа в системе с направленным потоком металлического пара в широком диапазоне чисел Кнудсена. Впервые создана математическая модель течения разреженного газа в канале с потоком металлического пара на основе уравнения диффузии. Впервые создана статистическая математическая модель на основе метода пробной частицы, в которой учтены сорбирующие свойства металлического пара и поверхности канала, направление и величина потока металлического пара, и которая позволяет рассчитывать вакуумные системы с геометрией любой сложности.

Впервые создана статистическая математическая модель на основе метода частиц в ячейках, которая позволяет учесть поглощение разреженного газа потоком металлического пара и поверхности канала, величину и скорость потока металлического пара. Важно отметить, что математическая модель отображает развитие процессов во времени, поэтому ее можно применять для расчета нестационарных процессов. Практическая ценность Практическая ценность разработанного автором комплекса математических моделей течения разреженного газа в системе с направленным потоком пара металла обусловлена наличием технологических процессов, которые протекают в присутствии металлического пара.

Например, расчет параметров течения газообразных продуктов деления в электрогенерирующих каналах термоэмиссионных реакторов-преобразователей, что к тому же входит в одно из приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ. Представленный автором комплекс математических моделей охватывает широкий диапазон чисел Кнудсена, а также дает возможность осуществить наиболее эффективный вариант расчета для широкого спектра технических задач. Достоверность результатов Достоверность результатов расчета методами, разработанными автором, подтверждается сравнением их с результатами экспериментов, опубликованными другими авторами.

Результаты исследования подтверждены апробацией моделей в организации ОАО «Красная звезда», где было проведено экспериментальное исследование распределения давления газообразных продуктов во времени. Замечании 1. При описании статистических математических моделей нет четкого разграничения исходной системы уравнений и численных методов расчета. 2.

Не приведено объяснение наличия максимума на кривой зависимости изменения давления от времени в сечении Е/4 при использовании диффузионной модели процесса течения газа. Отмеченные недостатки не снижают практическую ценность работы и не влияют на обоснованность защищаемых положений. Заключение Диссертация является законченным научно-исследовательским трудом, выполненным автором самостоятельно и на высоком уровне.

В работе приведены результаты решения задачи численного моделирования и методов расчета основных параметров течения разреженного газа в вакуумной системе с направленным потоком металлического пара. Полученные автором результаты достоверны, являются достаточно новыми, имеют неоспоримую практическую ценность, выводы и заключения обоснованы. Автореферат полностью соответствует содержанию диссертации. Основное содержание диссертации отражено в 12 научных работах, из них 3 статьи в перечне журналов, утвержденных ВАК РФ. Работа отвечает требованиям «Положения по присуждению ученых степеней», а ее автор О.А.

Шемарова заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.0б «Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы». Отзыв рассмотрен и обсужден на НТС ОАО «НИИВТ им. С.А. Векшинского», 14 октября 2015 года, протокол Ха 4. Заместитель генерального директора по научной работе ОАО «НИИВТ им. С.А. Векшинского» С.Б. Нестеров Ученый секретарь НТС ОАО «НИИВТ им.

С.А. Векшинского» Г.Н. Иванова 117105, Москва, Нагорный проезд, д.7 Тел.: (495) 280-71-20 Факс: (499) 123-74-26 Б-та11: пйч1®п1М.гп Сведения о ведущей организации Генеральный директор ОАО «НИИВТ им. С.А. Векшинского» Воробьев И.Л. 1.

Полное наименование: Открытое акционерное общество «Научно-исследоватсльский институт вакуумной техники им. С.А. Векшинского». Сокращенное название: ОЛО «НИИВТ им. С.А. Векшинского». 2. Лдрес местонахождения организапии: Российская Федерация.