Отзыв ведущей организации (Разработка метода расчета и создание пневмовакуумной установки концентрирования химических растворов)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКЕ ияп Ран РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК Рнжсинй пр. 26, Санит-Петербург, 190103, теп:, (812) 383.0719, фаик (812~ 38341720, е-гпаИ:!Ер9ап1пяра.еи, тттпе1абгии1ге ОКПО 04699834, ОГРН 1027610269960, ИНН 7809003600, КПП 783901001 ГР,РА ~ ~~ Ртсьм- г~ т~ ФГБОУ ВО МГТУ им, Н.Э. Ба мана 105005, Москва, Лефортовская наб., л.1 Диссертационный совет Д 212.141.16 УТВЕРЖДАЮ Директор Феде9аланкнк1 госУдарственногО бюдткетногр;3га~айгаа;.Муки Института аналитич4$0875;п ряб~".зрения 43 ОТЗЫВ ВКДУЩКй ОРГАНИЗАЦИИ на диссертационную работу Борисова Юрия Александровича «Разработка метода расчета и создание пневмовакуумной установки концентрирования химических растворов», представленную к защите в диссертационном совете Д 212.141.16 при ФГБОУ ВО МГТУ им.

Н.Э. Баумана на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.06 «Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы» Актуальность работы Исследование, представленное в диссертационной работе, имеет своей целью разработку метода расчета физических процессов, протекающих при концентрировании нелетучих субстанций из растворов малых объемов, и создание экспериментального макета устройства дистилляционного концентрирования для оценки адекватности результатов моделирования. Подобные устройства широко применяются не только в лабораторной практике, но и в промышленности.

В связи с постоянным расширением круга потенциальных задач существующие установки концентрирования целевых субстанций не могут полностью удовлетворить возрастающие требования пользователей. Задача разработки подобных устройств требует совершенствования соответствующего научно-технического задела, в частности разработки адекватных математических моделей конкретных устройств с целью оценки их потенциальных характеристик. Для установок, реализующих метод дистилляционного концентрирования, отсутствуют модели, позволяющие проводить исследование протекающих в них процессов массообмена.

Предложенная автором модель расчета данных процессов позволила не только решить эту задачу, но и разработать схему установки, позволяющую концентрировать нелетучее вещество с максимальной скоростью при минимальной вероятности перекрестного загрязнения одновременно используемых образцов.

В связи с этим актуальность темы диссертации Ю.А. Борисова не вызывает сомнений. Научная новизна результатов исследования, выводов н рекомендаций Научная новизна работы определяется следующими результатами, полученными впервые: - разработана математическая модель процессов массообмена при пневмовакуумном концентрировании нелетучих органических и биохимических соединений лля рассматриваемого в диссертации техническою решения проблемы концентрирования нелетучих субстанций из растворов малых объемов; - с помощью расчетно-теоретических исследований на основе разработанной модели обоснована оптимальная конструктивная схема предложенной пневмовакуумной установки и проведено исследование распределения скоростей и давлений рабочего газа в рабочей полости; создан экспериментальный стенд, разработана методика и проведены экспериментальные исследования разработанной пневмовакуум ной установки для концентрирования растворов нелетучих соединений, подтвердившие достаточную адекватность разработанной модели и правильность предложенного технического решения, Практическая значимость работы Практическая ценность разработанного автором подхода к исследованию рабочих процессов в установках концентрирования растворов заключается в том, что он является дешйвой и быстрой„но при этом достаточно надджной альтернативой долгому и дорогостоящему экспериментальному методу оптимизации рабочих характеристик при проектировании новых установок.

Использование предложенного математического аппарата позволяет сократить трудоемкость и время проектирования данных установок, повысив прн этом эффективность их работы. Разработка подобных установок, допускающих, в том числе, медико-биологические применения, входит в одно из приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ. Разработанная автором пневмовакуумная установка концентрирования химических растворов является перспективным вариантом, который может быть использован в качестве отдельного модуля автоматизированного комплекса п робо подготовки. Практическая значимость диссертации подтверждается также данными о внедрении разработанной установки на предприятии Закрытое Акционерное Общество "Синтол" (г. Москва) н об ее использовании в учебном процессе в ФГБОУ ВО МГТУ им.

Н.Э. Баумана (г. Москва). Диссертация Борисова Ю.А. изложена на 117 стр. машинописного текста, содержит 44 рисунка„7 таблиц, состоит из введения, 4-х глав, выводов и списка литературы, включающего 113 наименований. Опубликованные автором 3 статьи, включенных в перечень ВАК РФ, адекватно отражают основные результатыдиссертационного исследования и подтверждают значимость личного вклада автора. Научные и практические результаты автора бьии представлены и пропши апробацию на 9 конференциях, в т.ч., международных, а также подтверждены 3-мя патентами на полезную модель.

Экспериментальный образец представлен на 6 выставках, на одной из которых был награжден дипломом 11 степени. Текст автореферата полностью соответствует содержанию диссертации. Тематика диссертационного исследования полностью соответствует паспорту специальности 05.04.06 «Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы» 1см, п.2 Областей исследования — «Математическое моделирование рабочих процессов и динамики объектов вакуумной, компрессорной техники, пневмоагрегатов и пневмоснстем» и Формулу специальности — «Область науки и техники, изучающая связи и закономерности в области расчетов и проектирования, монтажа, эксплуатации, управления, диагностики н специальных измерений параметров установок, агрегатов, машин и оборудования вакуумной, компрессорной техники, пневмоагрегатов н пневмосистем»). Замечания по диссертации !.

Трбхмерное нелинейное уравнение, описывающее модельный процесс испарения„ записано в работе в самом общем виде в декартовых координатах, При этом упускается из виду, что уравнение, которое нужно решать, имеет другой, более простой вид и характеризуется меньшей размерностью из-за цилиндрической симметрии геометрии. 2, Используемая автором упрощенная математическая модель неверно описывает процесс испарения на завершающей стадии, когда соотношение растворителя и растворйнного нелетучего вещества приближается к 1:1. 3. На рис.8 автореферата кривые 1-3 имеют достаточно большой разброс исходных данных.

Следовало бы привести значения коэффициента детерминации Кз для обоснования адекватности найденной детерминированной зависимости. 4. Внизу на стр. 7 автореферата опечатка: Стоке с маленькой буквы! На стр. 8 авторе ферата в выражении для коэффициента температуропро водности следует расшифровать и переменные А и Ср. В выражении для модели Ментера также отсутствует расшифровка обозначений. 5. Наряду с вышеизложенными замечаниями следует отметить, что автором не включены в диссертацию многие из полученных им существенных результатов, которые были раскрыты только при ответах на вопросы в процессе обсуждения работы (в частности, критичность расстояния раструба трубки до поверхности раствора, при котором начинается эффект выбрасывания жидкости из пробирки), Рекомендации по использованию результатов и выводов диссертации Полученные автором результаты могут быть использованы при проектировании и определении режимов работы пи евмовакуумных устройств для концентрирования микроколичеств проб, содержащих нелетучие молекулярно-биологические образцьь Результаты могут быть внедрены в лабораториях, занимающихся разработкой и применением оборудования для подготовки и исследования молекулярно-биологических образцов: ЗАО «Синтол», НИИ ФХБ им.

А. Н. Белозерского, ФГБУН Институт аналитического приборостроения РАН. Рассматривается вопрос постановки на производство пневмовакуумного концентратора в ПАО ПЗ «Сигнал». Предложенные подходы могут бьггь использованы в учебных курсах по аналитической химии на химических факультетах ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова» и ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет», в учебных курсах по технологии живых систем в ФГБОУ ВО МГТУ им.

Н.Э. Баумана. Доклад соискателя — Борисова Ю.А. по материалам диссертации и отзыв обсуждены на научном семинаре Института аналитического приборостроения РАН. 1Протокол № 03 от 21.02.2017 г.) Фофанов Яков Андреевич Руководитель Диссертационного семинара главный научный сотрудник, доктор физико-математических наук по специальности 01.04.05 198095, ул. Иван Т °: С81 е-та11: у Заключение Диссертация является завершенной научно-исследовательской работой, вьпюлненной автором самостоятельно и на достаточно высоком уровне. Полученные автором результаты достоверны, содержат научную новизну и имеют неоспоримую практическую ценность. Выводы и заключения в работе обоснованы.

Автореферат полностью соответствует содержанию диссертации. Основное содержание диссертации отражено в 3 статьях в журналах, входящих в перечень ВАК РФ. Работа полностью удовлетворяет требованиям п.9 Положения о присуждении ученых степеней (Утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 24 сентября 2013 г. №842), предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор Ю.А.