Неофициальный отзыв 6 (Разработка квазиодномерных моделей гидродинамики и теплообмена двухфазных неравновесных потоков на основе универсальной системы замыкающих функций)

ОТЗЫВна автореферат диссертации Корниенко Юрия Николаевича «Разработкаквазиодномерных моделей гидродинамики и теплообмена двухфазных неравновесныхпотоков на основе универсальной системы замыкающих функций», представленной насоискание учетной степени доктора технических наук по специальности 01.04.14 –теплофизика и теоретическая теплотехника.Ужесточением требований к расчетным кодам гидродинамики и теплообмена воборудовании ядерных энергетических установок (ЯЭУ) в переходных и аварийныхрежимах, сопровождающихся возникновением областей неравновесных двухфазныхпотоков, требует разработки современных 1D моделей теплогидравлики.

Расчеты 3Dтурбулентных двухфазных течений в каналах сложной геометрии требуют развитиятеории турбулентного переноса дисперсной фазы (капли или пузырьки) с учетомфазовых переходов, обратного влияния дисперсной фазы на характеристики несущегопотока, наличия нестационарной жидкой пленки на стенке и др. Моделированиепузырьковых и газокапельных турбулентных течений имеют заметные отличия.Например, жидкость с пузырьками газа считается сжимаемой, тогда как газ с каплямижидкости можно рассматривать как несжимаемую среду. При моделированиипузырьковых течений необходимо учитывать влияние нестационарных межфазных силна взаимодействие пузырьков с турбулентными вихрями (эффекты присоединенной ивытесненной масс). Размеры пузырьков значительно превосходят колмогоровскийпространственный микромасштаб.

В этом случае приближение точечных сил, обычноприменяемое для описания газодисперсных потоков, становится грубым. Примоделировании аварийных ситуаций на АЭС необходим полный цикл расчета отоднофазного течения турбулентной жидкости до однофазного потока пара. Также такие3D расчеты требуют применения высокопроизводительных ЭВМ. При осреднении посечению канала трехмерных уравнений баланса импульса, энергии и массы в гомогенномприближении получаются одномерные уравнения эффективной гомогенной среды ссоответствующими граничными условиями на ограждающей поверхности. Онинезамкнуты, требуется информация по распределениям осредненной межфазнойскорости и концентрации.

Гомогенный подход при описании одномерных двухфазныхтурбулентных течений имеет очевидные преимущества благодаря своей простоте. Этимодели должны правильно предсказывать распределение локальных параметровдвухфазного потока (таких как скоростей, температур фаз и паросодержаний). Исходя изэтого разработка квазиодномерных моделей таких потоков является перспективнымнаправлением совершенствования одномерных кодов. Исходя из этого, диссертационнаяработа представляется актуальной.Основными целями диссертанта были разработка физически обоснованных методовуменьшения пространственной размерности исходных 3D законов сохранения длядвухфазных турбулентных течениях.

Обеспечение на их основе эффективного учета вразработанныхавторомквазиодномерныхфизико-математическихмоделяхраспределения параметров фаз по сечению каналов и сборок.К основным достижениям диссертанта можно отнести:1.2.3.4.5.На основе квазиодномерных моделей параметров распределений и факторов формыполучена их обобщённая аналитическая форма и показана фундаментальная роль какмер учета влияния немонотонного поведения переменных и источников/стоковсубстанций в иерархической структуре двухфазных неравновесных турбулентныхпотоков.Впервые доказаны свойства зеркальной симметрии обобщенных Зубер-подобныхпараметров распределений, отражающие баланс фаз в контрольном объёмерасчётной модели для каналов простой и сложной геометрии.Впервые получены обобщенных интегралов Лайона, являющихся первыминтегралом баланса импульса и теплоты в дивергентной форме, для расчетакоэффициентов трения, тепломассопереноса в каналах простой и сложной геометриидля двухфазных течений.Аналитически описаны механизмы аномального поведения трения и теплообмена впотоках с немонотонными, «седлообразными» профилями распределенияпараметров фаз и разработаны полуэмпирические замыкающие соотношения.Предложенные квазиодномерные рекомендации реализованы в программахдиссертанта PDKA2 и НАКРА-К1М для анализа теплогидравлики двухфазныхнеравновесных турбулентных потоков и коде «улучшенной» оценкиRELAP5/MOD3.2.

Использование поправок, предложенных диссертантом,расширило диапазон применимости этих кодов и показало лучшее согласование сопытными данными.Эти данные, несомненно, представляют фундаментальный и прикладной интерес.По работе имеется следующие замечания:1. Мы не разделяем уверенности диссертанта, что квазиодномерный подход всостоянии описать полностью локальные и нелинейные процессы, протекающие втурбулентных неравновесных двухфазных течениях и распределения параметровдвухфазного потока. На наш взгляд, речь должна идти возможности описанияосновных интегральных закономерностей таких потоков, но и это отнюдь не мало.2. Из автореферата не ясно как рассчитывался осредненный тензор напряжений внесущей фазе для двухфазного потока. Для систем «несущий газ-капли» и«несущая жидкость-пузырьки газа» при его записи заложена различная физика итензор напряжений имеет совершенно различный вид.3. Не приведен список обозначений величин, используемые в системе уравнений настр.

12. Также в автореферате используется большое количество аббревиатур, чтонесколько затрудняет и замедляет процесс его чтение.Сделанные замечания не снижают общей высокой оценки работы. ДиссертацияКорниенко Ю.Н. является завершенной квалификационной задачей, в которой авторомвыполнены теоретические и численные исследования, совокупность которых можноквалифицировать как решение крупной научной проблемы в теории моделированиятеплогидравлических процессов в двухфазных турбулентных течениях в ЯЭУ.

Решенасложная сопряженная гидродинамическая и тепловая задача моделирования локальныхпараметров двухфазного турбулентного потока применительно к задачам в переходных и.