Неофициальный отзыв 8 (Исследование механизмов термогидродинамических и МГД процессов с жидкометаллическими рабочими телами)

отзыв на автореферат диссертации Ивочкина Юрия Петровича иа тему «Исследование механизмов термогидродинамических и МГД процессов с жидкометаллическими рабочими телами», представленную на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 01.04.14 — «Теплофизика и теоретическая теплотехника» Жидкие металлы применяются в качестве теплоносителей в разных областях энергетики, например, в атомных электростанциях на быстрых нейтронах, в солнечных МГД вЂ” генераторах, в бланкетах разрабатываемых термоядерных электростанций. В то же время в силу ряда обстоятельств многие важные и сложные вопросы, такие как структура электровихревых течений, которые имеют место в сильноточных технологических процессах, механизм дробления капель расплава металла в условиях резкой смены режимов кипения охлаждающей их жидкости были исследованы недостаточно полно.

Что, в первую очередь, было обусловлено отсутствием достоверных методов измерения мгновенной скорости в жидких металлах. Предлагаемые для данных целей на уровне принципа действия механические датчики скорости, использующие для регистрации перемещений чувствительного элемента волоконную. оптику не могли быть использованы на практике, поскольку для корректного применения подобных перспективных датчиков в опытах, в том числе при проведении экспериментов с жидкометаллическими рабочими телами, необходимо детально исследовать их метрологические характеристики, а также разработать достоверные методы восстановления измеряемых величин по значениям получаемых выходных сигналов.

Это определило научную новизну результатов представленной работы, касающихся методики измерений и того, что было получено с ее помощью: ~ Впервые систематически исследованы метрологические характеристики оригинальных волоконно-оптических преобразователей скорости и обосновано их применение для изучения турбулентных потоков жидких металлов при комнатных температурах. ~' Экспериментально, на примере решения задачи о поперечном обтекании цилиндра с образующей, параллельной магнитному полю (МП), подтверждена работоспособность созданной методики. Впервые с помощью волоконно †оптическ датчиков скорости получены количественные опытные данные по тонкой гидродинамической структуре электровихревых течений в объеме токонесущей жидкости.

~ С помощью экспериментальных и расчетных методов получен новый оригинальный материал по деформации свободной поверхности электровихревых течений, а также влиянию электровихревых течений, управляемых внешним продольным магнитным полем на процессы плавления и перемешивания металла. ~ Получены новые экспериментальныс данные по дроблению металлических капель и разрушению паровых оболочек около нагретых тел, погруженных в недогретую воду. ~ Впервые проведены эксперименты и получены опытные данные по синхронным измерениям параметров контакта охладитель (вода при температуре ниже температуры кипения) — перегретая поверхность, импульсов давления в охладителе, а также температур воды и горячего тела. ~ На основании проведенных систематических исследований впервые показано, что импульсы давления, сопровождающие взрывной сход (разрушение) паровых оболочек, могут достигать — 1 МПа, что достаточно для инициирования спонтанного парового взрыва.

Следует отметить, что обоснованность и достоверность результатов работы обеспечены и подтверждаются детальной проработкой методических вопросов, согласованностью результатов экспериментальных и расчетных исследований; применением в исследованиях высокоточных датчиков и прецизионной измерительной вторичной аппаратуры, использованием апробированных методов численных исследований, а также соответствием между результатами, полученными в диссертации, и данными других авторов. Поставленную в работе цель по изучению, в том числе с помощью специально разработанных волоконно-оптических датчиков, механизмов ряда сложных термогидродинамических, а также МГД процессов, протекающих с участием жидкого металла - и важных для атомной энергетики и электрометаллургии, диссертант достигает за счет: ~ Разработки на основе волоконной оптики нового метода измерения мгновенной скорости, предназначенного для исследования жидкометаллических потоков в условиях воздействия сильных зле хтромагнитных полей при умеренных (комнатных) температурах.

~' Исследования механизмов развития электровихревых течений в цилиндрических и полусферических жидкометаллических ваннах с осесимметричным подводом постоянного электрического тока; изучение влияния внешних, в том числе слабых, магнитных полей на гидродинамическую структуру ЭВТ, процессы тепломассообмена и характеристики плавки металлов. ~ Анализа возможных механизмов фрагментации и разработка способов изучения спонтанного дробления жидком еталлических капель при разрушении окружающих их паровых оболочек.

Исследование особенностей кипения недогретой воды на жидких и твердых перегретых металлических поверхностях. Научная ценность работы состоит в расширении экспериментальных возможностей разработанных методов измерения различных физических величин с помощью волоконной оптики, а полученные опытные данные дают возможность развить существующие и предложить новые теоретические подходы к изучению процессов пленочного кипения недогретой воды и жидкометаллических течений, инициированных электрическим током. Практическая значимость работы заключается в том, что результаты исследований особенностей формирования и развития электровихревых течений позволяют научно обосновать и оптимизировать современные МГД - методы управления тепломассообменными процессами, а результаты по фрагментации металлических капель и взрывному разрушению паровых оболочек необходимы для решения важной для атомной энергетики, металлургии и химической промышленности задачи — определению условий возникновения и методов противодействия спонтанному паровому взрыву.

Один из выводов работы, важных для исследования безопасности АЗ С, состоит в том, что возникновение спонтанного парового взрыва по механизму, связанному с коллапсом паровых оболочек вокруг металлических капель, образовавшихся при дроблении расплава, маловероятно. К автореферату имеется одно замечание. В численном моделировании были успешно применены методы вычислительной магнитогидродинамики. Было бы интересно увидеть степень количественного соответствия расчетных и экспериментальных исследований рассмотренных в работе сложных явлений. Данное замечание нисколько не умаляет ценность представленного материала.

Диссертация Ивочкина Юрия Петровича является законченной научно- квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований решена крупная научная проблема по изучению, в том числе с помощью специально разработанных волоконно-оптических датчиков, механизмов ряда сложных термогидродинамических, а также МГД процессов, протекающих с участием жидкого металла, важных для атомной энергетики и электрометаллургии. Содержание автореферата соответствует специальности 01.04.14 «Теплофизика и теоретическая теплотехника» и удовлетворяет требованиям Положения ВАК РФ, предъявляемым к докторским диссертациям, а ее автор Ивочкин Юрий Петрович достоин присуждения ему ученой степени доктора технических наук по специальности 01.04.14 — «Теплофизика и теоретическая теплотехника». Звонарев Юрий Алексеевич Кандидат технических наук Начальник отдела исследования тяжелых аварий ОВВЭР Курчатовского ядерно-технологического комплекса Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Адрес: 123182 г.

Москва, пл. Академика Курчатова, 1 Тел. +7 499 196 97 25 Л' / Филиппов Александр Сергеевич б/ /2 Й Доктор технических наук Старший научный сотрудник ОИТА ОВВЭР Курчатовского ядерно-технологического комплекса Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Тел. +7 499 196 9073 Подписи Звонарева Ю.А. и Филиппова А Ильгисонис В.И.

Доктор физико-математических наук Заместитель директора по научной рабо Национального исследовательского центр .