ОФФ_ОПП_отзыв_митяков-без_подписей (Разработка методов повышения теплогидравлических характеристик поверхностей с регулярным рельефом)

ОТЗЫВ официального оппонента на диссертацию Н.А. КИСЕЛЕВА «Разработка методов повышения тепло- гидравлических характеристик поверхностей с регулярным рельефом», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.14 — Теплофизика и теоретическая теплотехника Одним из распространенных способов интенсификации конвективного теплообмена является нанесение регулярного рельефа на теплопередающие поверхности. Поиск рельефов с оптимальной теплогидравлической эффективностью несомненно актуален — притом, что весьма дале*к от обнадеживающих результатов. Поэтому вполне актуальна и тема диссертации Н.А.Киселева, Содержание работы Во введении сформулированы актуальность, теоретическая и практическая значимость, цели и задачи диссертации.

В первой главе представлен обзор методов вихревой интенсификации теплообмена; наибольшее внимание автор уделяет облунению поверхностей. Обобщены результаты работ, связанных с теплогидравлической эффективностью рельефных поверхностей. Во второй главе описаны экспериментальные стенды, измерительное оборудование и методики, использованные при исследовании облуненных поверхностей. Представлены данные о профилях скорости и турбулентных пульсациях в канале.

Коэффициент теплоотдачи определен нестационарным методом; значения коэффициента сопротивления для гладкой пластины согласуются с формулой Прандтля для турбулентного пограничного слоя в пределах ~5',4. Неопределенность полученных данных оценена в соответствии с действующим ГОСТ. Третьи глава содержит результаты экспериментального исследования теплогидравлических характеристик облуненных поверхностей. Исследованы лунки сложной конфигурации.

Получены и проанализированы данные о влиянии шагов коридорного и шахматного массивов сферических лунок на коэффициент тепло- отдачи и гидравлическое сопротивление. В четвертой главе рассмотрена применимость в теплообменниках различных интенсификаторов (лунок, штырьков, внутреннего оребрения). Приведены теплогидравлические характеристики рассматриваемых поверхностей. Выводы и заключение подробны, информативны и отражают содержание диссертационной работы. К достоинствам работы отношу следующее. 1.

Подробный обзор литературных источников, посвященных теплообмену и сопротивлению при обтекании облуненных поверхностей, в котором систематизированы результаты численных и экспериментальных исследований. В результате выявлены основные параметры облунения, влияющие на теплогидравлические характеристики. 2. В экспериментальном исследовании одновременно измерены коэффициенты теплоотдачи и сопротивления для облуненной и гладкой поверхностей и, как следствие, за один опыт определены относительные коэффициенты теплоотдачи и сопротивления на облуненных поверхностях.

Вполне приемлем уровень неопределенности измерения аппо ГОСТ Р 54500.3-2011) как абсолютных, так и относительных коэффициентов теплоотдачи ~5,4 и 6„9'.4, соответственно) и сопротивления (4,4 и 5,2',4, соответственно). 3. Методом, основанном на регулярном режиме охлаждения и численном решении нестационарной задачи теплопроводности для пластины с рельефом в трехмерной постановке, определены местные значения коэффициентов теплоотдачи. 4. Экспериментально исследованы увеличение сопротивления и интенсификация теплообмена при обтекании поверхностей с коридорной и шахматной компоновкой сферических лунок, а также поверхностей с лунками сложной формы.

5. Оценена эффективность различных интенсификаторов (лунок, штырьков, внутреннего оребрения) в теплообменниках. Научная новизна результатов такова. 1. Предложен метод определения местных коэффициентов теплоотдачи, позволяющий учесть рельеф поверхности теплообмена и перетечки теплоты по ней. 2. Предложен метод определения фактора аналогии Рейнольдса при обтекании рельефной и гладкой поверхности.

3. Показаны случаи нарушения аналогии Рейнольдса на рельефной поверхности. 4. Представлены данные для выбора рельефа и оценки его эффективности в теплообменниках. Практическая значимость работы определяется тем, что фактор аналогии Рейнольдса предложено определять для рельефной и гладкой поверхностей за один эксперимент при одинаковых начальных условиях набегающего потока. Полученные данные полезны при проектировании теплообменников, систем охлаждения энергоустановок, устройств газодинамической стратификации, а также для валидации программных комплексов. Результаты исследований позволяют лучше понять механизмы интенсификации теплообмена и увеличения сопротивления на вихреобразующих поверхностях. Обоснованность и достоверность выводов определяется тем, что основные положения работы получены на основе фундаментальных физических закономер- ностей и обширного экспериментального материала.

Использованы многократно апробированные расчетные методы, дана оценка неопределенности для основных экспериментальных данных. По теме диссертации опубликовано 27 научных работ (7 статей, 20 тезисов докладов и материалов конференций), включая 7 статьей в журналах из списка ВАК, из них 3 статьи в журналах, цитируемых в базах %еЬ о1' 8с1епсе и Ксорпз.

Материалы диссертации доложены на российских и международных конференци- Автореферат в достаточной мере отражает содержание диссертации и выводы, к которым пришел автор. Замечании и пожелании 1. В диссертации не обсуждается, как влияют изменения основных параметров теплообменника на эффективность используемых интенсификаторов. 2. Не указано, как влияет продольный градиент давления в щелевом канале на ко- эффициенты сопротивления облуненной и гладкой поверхностей, 3, Нечетко обоснованы методы, по которым определялись коэффициенты теплоот- дачи и сопротивления. 4. Коэффициенты теплоотдачи и сопротивления для гладкой пластины отнесены к длинам динамического и теплового пограничного слоев, соответственно, однако не указано соотношение толщины! длины этих слоев в экспериментах.

5. В качестве определяющего размера выбрана длина пограничного слоя, а в каче- стае определяющего критерия — число Стентона, в то время как обычно при теплообмене в каналах используют гидравлический диаметр и число Нуссельта. Неясно, как сопоставить результаты работы с данными других исследователей. б. Неясно, как решено уравнение трехмерной нестационарной теплопроводности, используемое для расчета местных коэффициентов теплоотдачи, и в чем преиму- щество такого подхода перед более распространенным одномерным решением.

7. На рисунках 3.1 и 3.2 диссертации и 3 и 4 автореферата, а также в тексте обоих документов разнятся обозначения шагов ~, и г„с которыми нанесены лунки. Не обосновано, как выбрана форма лунок. Продольный и поперечный шаги облунения лучше представлять в безразмерном виде, относя их, например, к диаметру пятна. 8. Кинематическая вязкость не вошла в список обозначений, и, что хуже, обозначена так же, как продольная составляющая скорости.

В графических материалах нарушен ГОСТ 8.417-2002; например, на рисунках 3.4, 4.2 и др. дробная часть числа отделена от целой точкой. Выводы и заключение по диссертации В целом диссертационная работа Н.А. Киселева является научно-квалификационной работой, в которой изложены новые научно обоснованные технические решения и разработки, имеющие существенное значение для развития страны, а именно: выполнено поисковое исследование различных методов интенсификации тепломассообмена с одновременным исследованием сопротивления.

По- казано, что облуненные поверхности позволяют сделать теплообмепник более компактным. Диссертация Н.А. Киселева «Разработка методов повышения теплогидравлических характеристик поверхностей с регулярным рельефом» по содержанию соответствует пп. 5 и 9 паспорта специальности 01.04.14 — Теплофизика и теоретическая теплотехника. Она отвечает требованиям Положения о порядке присуждения ученых степеней (и. 9), утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации №842 от 24 сентября 2013 г., а ее автор заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.14 — Теплофизика и теоретическая теплотехника.

Официальный оппонент: Митяков Андрей Владимирович Подпись официального оппонента Митякова Андрея Владимировича удостоверяю: .