Отзыв оппонента (Исследование механизмов термогидродинамических и МГД процессов с жидкометаллическими рабочими телами), страница 2

На основании проведенных систематическихисследований впервые показано, что импульсы давления, сопровождающие взрывнойсход (разрушение) паровых оболочек, могут достигать значений, достаточных дляинициирования спонтанного парового взрыва.Достоверность полученных результатов и обоснованность научных положений,выводов и рекомендаций,приведенныхвдиссертацииЮ.

П. Ивочкина,подтверждается детальной проработкой методических вопросов и весьма тщательныманализомпогрешностейизмерений,применениемвисследованияхуникальныхвысокоточных датчиков и прецизионной измерительной вторичной аппаратуры, а такжеапробированных методов численных исследований, соблюдением выполнения балансныхэнергетических соотношений; согласованностью результатов экспериментальных ирасчетныхисследований,соответствиеммеждурезультатами,полученнымивдиссертации, и данными других авторов.Все научные положения, выводы и рекомендации диссертационной работыосновываются на проверенных и тщательно проанализированных результатах и являютсяобоснованными.Научная и практическая значимость работы.Созданные диссертантом приборы и оригинальные методики измерений позволилирешить ряд крупных задач, связанных с исследованием электровихревых течений икипением недогретой воды на сильно перегретых жидкометаллических и твердыхповерхностях.

Полученные опытные данные, без сомнения, дали возможность развитьсуществующие и предложить новые теоретические подходы к изучению процессовпленочного кипения недогретой воды и жидкометаллических течений, инициированныхэлектрическим током. Развитые в диссертации оригинальные измерительные методикилегли в основу разработок различных волоконо- оптических датчиков, как отечественных,так и зарубежных исследователей. Результаты исследований особенностей формированияи развития электровихревых течений позволяют научно обосновать и оптимизироватьсовременные МГД - методы управления тепломассообменными процессами, имеющимиместо при электрошлаковом и электродуговом переплавах металлов.

Практическаяценность результатов по фрагментации металлических капель и взрывному разрушению4паровых оболочек определяется необходимостью решения целого рядапроблем поопределению условий возникновения и разработки методов предотвращения спонтанногопарового взрыва в атомной энергетике, теплоэнергетике, металлургии и химическойпромышленности.Полученные опытные данные способствуютболее глубокомупониманию исследуемых явлений и создают основу для разработки экспериментальнообоснованной теории фрагментации жидкометаллического теплоносителя, позволяющей,помимопрочего,оптимизироватьпараметрыновоготехнологическогопроцессаполучения аморфных металлов.Результаты диссертации можно рекомендовать для использования в ФГБОУВПО НИЯУ МИФИ, Акционерном обществе «Государственный научный центрРоссийской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И.

Лейпунского»,ФГБУНИнститутвысокихтемпературРАН(ОИВТРАН),Национальномисследовательском университете «Московский энергетический институт» (ФГБОУ ВОНИУ «МЭИ»), ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А. А. БайковаРАН (ИМЕТ РАН), ФГБУН Институт механики сплошных сред УрО РАН (ИМСС УрОРАН), ФГБУН Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН (ИБРАЕРАН), ФГБУН Институт теплофизики им. С.С.

Кутателадзе Сибирского отделенияРоссийской академии наук (ИТ СО РАН), ФГБУН Институт теплофизики Уральскогоотделения Российской академии наук (ИТФ УрО РАН), Институте механики МГУ им М.В. Ломоносова,ФГБУН Институт проблем механики им.

А.Ю. ИшлинскогоРАН(ИПМех РАН), ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный техническийуниверситет им. Г.И. Носова», в профильных отраслевых НИИ и предприятиях атомнойэнергетики и электрометаллургии.Результаты проведенных теоретических исследований такжецелесообразнорекомендовать для студентов вузов и аспирантов в учебном процессе.Диссертация состоит из введения, трех основных разделов, состоящих из отдельныхглав и подразделов, общих выводов и списка цитируемой литературы, включающего 392наименования. Работа изложена на 407 страницах компьютерной верстки, содержит 244рисунка и 6 таблиц.Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулированы ее цели изадачи, научная новизна и практическая значимость.

Подчеркивается, что хотя влитературе в предшествующее исследованиям диссертанта время и был полученобширный материал по характеристикам различных термогидродинамических процессовс участием жидкого металла, однако многие вопросы, связанные, в частности, с изучением5структуры т.н. электровихревых течений и механизмов тонкой фрагментации капельрасплава при спонтанном паровом взрыве остались изученными недостаточно полно.Первый раздел, состоящий из введения, трех глави заключения, посвященописанию измерительных средств и методов, применяемых в диссертации. Во введении кразделу тщательно обосновывается использование, в основном, экспериментальныхметодов для решения задач, поставленных диссертации.

В первой главе раздела детальнопредставлены результаты разработки и апробации оригинальной волоконно-оптическойметодики измерения мгновенной скорости потока жидкого металла. Во второй главеописана специально разработанная лабораторная технология изготовления волоконнооптических преобразователей. Третья глава раздела посвящена, в основном, описаниюприменяемых в диссертационной работе измерителей давления. Четвертая глава разделапосвящена описанию особенностей применения традиционных измерительных средств,используемых в диссертационной работе. В заключении к разделу четко сформулированыосновные выводы по первому разделу диссертации. Особо подчеркивается, чторазработанные оригинальные приборы в сочетании с традиционными средствамиизмерительнойтехникисущественнымобразомрасширяютвозможностиэкспериментальныхисследованийпоизучениюмеханизмовсложныхтермогидродинамических и МГД процессов с жидкометаллическими рабочими телами.Второй раздел посвящен изучению электровихревых течений (ЭВТ), образующихсяпри осесимметричном растекании постоянного электрического тока в жидкий металл,заполняющий контейнер полусферической или цилиндрической формы.

Во введении кразделу описан физический механизм возникновения электровихревых течений иобоснована научно-практическая необходимость их изучения. Вторая глава разделапосвящена обзору исследований осесимметричных электровихревых течений,выполненных, в основном, применительно к проблемам электрошлаковой сварки иэлектрошлаковогопереплава.Третьяглаваразделапосвященаописаниюэкспериментальных установок по изучениюзакономерностей ЭВТ с помощьюволоконно-оптических датчиков скорости.

В ней также изложены способы измеренияосновных величин и методики численных расчетов. В четвертой главе разделапредставлены результаты экспериментальных и расчетно- теоретических исследованийЭВТ на установках с осевой симметрией, моделирующих процессы электрошлаковойсварки, а также электрошлаковой и электродуговой переплавки металлов.

В заключению кданному разделу кратко изложены основные результаты исследований, описанных вданном разделе. В нем отмечается, что с помощью волоконно-оптических датчиковвпервые была исследована тонкая гидродинамическая структура электровихревыхтечений применительно к проблемам электрошлаковой сварки, а также электрошлаковогои электродугового переплава металлов. Полученный достоверный материал позволилверифицировать численные методы расчета, которые в существенной степени расширяютвозможности исследования ЭВТ.В третьем разделе описаны результаты изучения методом физическогомоделирования термогидродинамических процессов, предшествующих и сопутствующихкризисурежимапленочногокипениянедогретойводынаперегретыхжидкометаллических и твердых поверхностях.

Во введении к разделу развернуто описаныосновные этапы парового взрыва, степень современного понимания механизмов ихпротекания и место проведенных исследований в изучении данной проблемы. Во второйглаве раздела приведён критический обзор литературы, касающейся вопросов взрывноговзаимодействия расплав – охладитель. Показана определяющая роль кипения на стадияхпредварительного перемешивания и инициирования взрыва, вызванного дроблениемкапель расплава.

Подчеркивается, что этап тонкой фрагментации жидкометаллическойкапли, связанный с разрушением окружающей ее паровой оболочки и прямым контактомхолодной жидкости с горячей каплей, является ключевым в понимании механизмаразвития спонтанного парового взрыва. Убедительно обосновано, чтополного6представления о протекании этого этапа до сих пор не достигнуто. В заключительнойчасти обзорной главы на основе проведенного анализа литературы сформулированызадачи, методы и подходы данного исследования. В третьей главе раздела достаточнодетально приведены описания экспериментальных установок и методик проводимыхизмерений.

В четвертой главе представлены многочисленные, обширные результатыпроведенных комплексных экспериментальных исследований. Приведены полученныерезультаты при проведении экспериментов с жидкометаллическими каплями и ствердыми металлическими поверхностями полусферической формы. В пятой главераздела представлены результаты детального анализа экспериментальных данных.Полученная оригинальная информация позволяет по-новому объяснить некоторыеособенности протекания режимов кипения на перегретых поверхностях применительно квопросу о взрывном взаимодействии расплав – охладитель. В заключении к третьемуразделу приведены основные результаты исследований механизмов вскипания недогретыхжидкостей на горячих поверхностях.В конце работы в Заключении приводятся четко сформулированные общиевыводы, убедительно обоснованные в диссертационной работе.Посодержаниюработыимеется несколькозамечаний, которые возникли уоппонента в силу некоторых недостатков работы:1.