Отзыв_Голикова_А.Н.-без_подписей (Разработка методов повышения теплогидравлических характеристик поверхностей с регулярным рельефом)

МГТУ им. Н.Э. БауманаУченому секретарю диссертационногосовета Д.212.141.08 К.С. Егоровуул. 2-я Бауманская, д.5, стр.1,г. Москва, 105005ОТЗЫВна автореферат диссертации Киселева Николая Александровича «Разработка методовповышения теплогидравлических характеристик поверхностей с регулярным рельефом» ,представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности01.04.14 - «Теплофизика и теоретическая теплотехника»ДиссертационнаясовершенствованияработаКиселеватеплообменныхН.устройств,А.посвященакоторыеимеютактуальнымоченьвопросамширокийспектриспользования. Для теплообменных устройств важно, чтобы хорошая теплопередающаяспособность сочеталась с низким коэффициентом гидравлического сопротивления.

В этой связимногих исследователей привлекают методы интенсификации теплообмена за счет использованияна поверхности регулярных рельефов в виде сферических (сегментальных) лунок, которыевызывают у поверхности вихревые течения с незамкнутыми траекториями движения газа(смерчеобразные вихри с движением газа по спирали уменьшающегося диаметра).

Такие теченияприводят, с одной стороны, к интенсивному массообмену между пограничным слоем и ядромпотока. С другой стороны, вихревые течения данного типа быстро согласуются по направлению искорости с основным потоком и должны оказывать малое сопротивление его движению. Влитературе существует множество работ, посвященных экспериментальному и численномуисследованию вихреобразующих поверхностей в виде лунок. Так, например, исследованиетечения и теплообмена в области одиночной сегментальной лунки при сверхвзуковом обтекании(авторы Боровой В.Я., Яковлев Л.В),показало, что лунка приводит к его сильнойпространственнойинтегрированиенеоднородности,нопообластивокруглункидо1невозмущенного потока не дает роста теплообмена.

Ситуация меняется в случае наличиярегулярного рельефа, который вызывает когерентные вихревые течения, полностью меняющиепараметры пограничного слоя за счет его отсоса вихревыми течениями с поверхности в ядропотока.Однако до сих пор остается открытым вопрос об оптимальной (с точки зрениятеплогидравлической эффективности) форме лунок и их компоновке, как при внешнем обтекании,так и в каналах. Несмотря на большое количество опубликованных работ по вихревойинтенсификации, их результаты не дают однозначного ответа на этот вопрос, поэтому остаютсявопросы к способамопределения искомых величин и достоверности опубликованныхэкспериментальных данных (в том числе гидравлических характеристик поверхностей с лунками).Такая ситуация делает актуальной необходимость создания новых методов определениятеплогидравлических характеристик, проведения детальных исследований вихреобразующихповерхностей с применением современного высокоточного оборудования.

Поскольку этосоставляет основное содержание решаемой Н.А. Киселевым задачи, выполненные имэкспериментальные исследования следует признать актуальными.Следует отметить, что выполненный автором в первой главе диссертации литературныйобзор при лаконичности выводов по каждой упомянутой в нем работе является весьмасодержательным, что говорит о хорошем техническом понимании обсуждаемых вопросов автороми, поэтому, является положительным качеством диссертации.Научная новизна работы заключается в следующем:1.

Предложен экспериментально-расчетный метод определения локальных значенийкоэффициентов теплоотдачи (их распределения по поверхности), учитывающий форму рельефнойповерхности, а также продольные и поперечные градиенты температуры на ней. Метод работаетна нестационарном режиме нагрева и удобен тем, что, являясь бесконтактным, не оказываетвлияния на процесс обтекания пластины с рельефом и теплообмен пластины с потоком.2. Использована экспериментальная методика с одновременной регистрацией тепловых игидравлических характеристик, причем получаются сразу результаты сравнения рельефной игладкой поверхностей.3. Показана возможность нарушения аналогии Рейнольдса в сторону теплообмена (имеютсязоны экспериментальных результатов, где фактор аналогии Рейнольдса больше единицы) нанеглубоких лунках за счет выбора параметров компоновки лунок на поверхности.Достоверностьполученныхавторомрезультатовподтверждаетсяиспользованиемсовременных средств измерения, выбором корректного метода определения параметров,сравнениемэкспериментальных результатовс теоретическимирасчетами(длягладкойповерхности) и грамотно выполненной оценкой погрешности измерений.2Практическое значение результатов работы данной работы определяется тем, чтополученные в ходе экспериментальных исследований данные могут быть использованы припроектировании теплообменных аппаратов и систем охлаждения энергоустановок.

Такжеполученные экспериментальные результаты могут быть использованы другими авторами дляверифицирования теоретических расчетов.По теме диссертации опубликовано 27 научных работ, включая 7 статей в журналах изсписка ВАК РФ, 20 тезисов докладов и материалов конференций. Основные результаты работыбыли отмечены наградами на отечественных и международных конференциях. Поэтомупубличная апробация работы в научных коллективах сомнений не вызывает.

Также весомымпредставляется отмеченный в автореферате личный вклад автора в постановку экспериментов,получение и анализ результатов.Судя по автореферату, к диссертационной работе Н.А. Киселева можно сделать следующиезамечания:1.В третьей главе работы,где рассмотрены результаты экспериментальныхисследований, приведены данные о нелинейном характере зависимости относительногогидравлического сопротивления и относительного числа Стентона от числа Рейнольдса(коридорная компоновка лунок).

Аналогичные нелинейные зависимости представлены дляшахматной компоновки лунок (рис.7). Однако в работе не дается физического объяснения этомуэффекту.2.Для шахматной компоновки лунок на рис.8 приведены нелинейные зависимоститеплогидравлическойэффективности(фактора аналогииРейнольдса)от поперечногоипродольного шагов компоновки рельефа. Однако физическая причина такой нелинейности изавтореферата неясна и никак не интерпретируется.3.Экспериментальные данные, приведенные в главе 3, показывают преимущество потеплогидравлическим характеристикам шахматной компоновки лунок по сравнению с коридорнойкомпоновкой.

Однако физическое объяснение этому не приводится.Суммируя сделанные замечания следует отметить, что понимание физических причинналичия оптимумов позволяет целенаправленно искать рельефы поверхностей с наилучшимитеплогидравлическими характеристиками, что и является основной целью данной работы. Пока жевопрос о поиске оптимальных рельефов поверхности теплообмена нельзя считать закрытым.Несмотря на сделанные замечания, работа Н.А.

Киселева имеет существенную научнуюзначимость и практическую полезность.Судяпоавтореферату,диссертацияпредставляетсобойзавершеннуюнаучно-исследовательскую работу на актуальную тему. Несмотря на отмеченные недостатки, проделаннаяработа заслуживает положительной оценки. Новые научные результаты, полученные Киселёвым3Н.А., имеют существенное значение для проектирования современного теплообменногооборудования и систем охлаждения. Выводы работы сделаны в соответствии с полученнымиэкспериментальными результатами и, потому, являются достаточно обоснованными.Представленная диссертационная работа полностью соответствует требованиям п.9«Положения о порядке присуждения ученых степеней», предъявляемым к диссертациям насоискание ученой степени кандидата технических наук, а её автор Киселёв НиколайАлександрович заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата технических наук поспециальности 01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника.Голиков Андрей Николаевич« /?»2017Доктор технических наук (специальность 01.04.14), начальник сектора отделения 3Государственный научный центр Российской Федерации-федеральное государственное унитарноепредприятие «Исследовательский центр имени М.В.

Келдыша»(ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша»),125438, г. Москва, ул. Онежская, д.8 (www.kerc.msk.ru)Тел. 8-495-456-96-89e-mail: andgolikov@mail.ruПодпись Голикова Андрея Николаевича удостоверяю:4.