Отзыв оппонента (Численное моделирование детонации газокапельных смесей в каналах)

официального оппонента на диссертацию Москаленко Олы и Александровны «Численное моделирование детонации поокапельных смесей в каналах», представленной на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.02.05 - «Механика жидкости, газа и плазмы» В диссертации О.А. Москаленко проведено исследование детонационных волн в газокапельных средах, разработаны вычислительные жцоритмы и программы моделирования многофазных реагирующих сред. Аьтуальносты емы исследования Большой научный и практический интерес к изучению высокоскоростного горения и детонации газокапельных горючих смесей связан как с необходимостью создания систем взрывобезопасности, направленных на подавление детонации, так и с желанием научиться управлять детонационным горением при создании перспективных технологических и энергетических установок.

Численное моделирование, как альтернатива и дополнение к экспериментальным исследованиям, является необходимым этапом научных исследований и конструкторских разработок. Причем, в тех случаях, когда используются хорошо апробированные математические модели и вычислительные алгоритмы, дополнительная информация.

получаемая с помощью численного моделирования, не уступает по надежности экспериментальным данным и превосходи~ последние по своей полноте. Поэтому. крайне важно создание отечественного научного задела. включающего многомасштабные физико-математические модели, оригинальные вычислительные алгоритмы и комплексы программ для моделирования детонации и дефлаграции газокапельных смесей. Достоверность и обоснованность результатов, представленных в диссертационной работе. обеспечивается строгостькз математических постановок. разработкой адекватных физико-математических моделей, устойчивостью и сходимостью используемых численных методов, тестированием вычислительных алгоритмов. а также сравнением результатов численного моделирования с результатами экспериментальных и расчетно-теоретических исследований других авторов.

Научная новизна диссертационной работы заклочается в следующем; 1. Предложена универсальная физико-математическая модель. описывающая высокоскоростные течения мнопжомпонентного газа и капель жидкости, для случая равновесных и неравновесных химических превращений в газовой фазе, в которых учиствугот, как вещества. входящие в состав газа. так и продукты испарения капель. 2. Предложен эффективный вычислительный юп.оритм, обеспечивающий сохранение элементного состава, совместного решения одномерных уравнений физической газовой динамики, межфазного сопротивления и тепломассообмеги при наличии газофазных химических превращений„описываемых многостадийными кинетическими механизмами.

3. Решены задачи о стационарныхволнах детонации и дефлаграциив канале в многокомпонентной газовой среде, химические превращения в которой описываются многостадийными кинетическими механизмами. а капли могут испаряться. Рассчитаны равновесные адиабаты и структура волн ряда горючих газовых смесей с добавлением капель воды и горючих газокапельных смесях метанола и керосина с воздухом. 4. Разработана методика восстановления формулы температурной части потенциала Гиббса для жидкого и газообразного состояния углеводородных горючих сложного состава 1бензина, керосина и дизельного топлива), моделируемого в рамках модели однокомпонентной жидкости.

5. Расчетным путем получена нестационарная картина инициирования детонации в газокапельной керосино-воздушной смеси падающей уларной волной. включающаянаблюдаемое в экспериментальных исследованиях. двухочаговое воспламенение горючей смеси. Научная и практическая значимость работы состоит в том, что: ! . Разработанные вычислительные алгоритмы и комплекс программ могут использоваться для экспресс-анализа реагирующих многофазных течений в энергетических и технологических установках (в которых реализуются высокоскоростные течения.

в том числе с детонацией или дефлаграцией). а также в качестве элемента в составе комплексов программ многомерного моделирования. 2. Предложенные в диссертации методики математического моделирования позволяют рассчитывать для газовых и газокапельных топлив произвольного состава: скорости волн детонации и дефлаг рации, а также состав продуктов сгорания, температуру, давление и др., в том числе и в режиме Чепмена-Жуге: определять задержку воспламенения и структуру волн, вплоть до выхода системы на равновесное состояние. Публикации и апробация работы Основные результаты работы апробированы на научных семинарах по физической газовой динамике, а также на Международных конференциях и опубликованы в 15 работах, включая 3 статьи в журналах, входящих в перечень ВЛК.

Замечания по диссертационной работе: 1. К сожалению, в работе приведено мало результатов расчетов течений с детонацией в ударной трубе, что делает затруднительным сопоставление полученных в работе результатов с экспериментальными данными. 2. В работе рассмотрены из жидких топлив метанол и керосин. интересно было бы рассмотретьи другие высоколюлекулярные уз леводороды (пропан. н-декан). Заключение Сделанные замечания не отражаются на высокой оценке уровня диссертации, которая в целом содержит результагы исследований„провеленных квалифицированно и с глубоким пониманием вопросов, связанных с особенностями протекания детонации и дефлаграции газокапельных горючих смесей.

Высказанные замечания имеют целью дать автору диссертации рекомендации в его дальнейшей работе. Диссертация представляет законченную научно-исследовательскую работу. выполненную на высоком научном уровне. Автореферат диссертации и опубликованные статьи автора дают правильное и достаточно полное представление о диссертации, В целом. считаю, что диссертация соответствует требованиям п.9 «Г!оложения о порядке присуждения ученых степеней», утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 24.09.2013, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор, Москаленко Ольга Александровна, заслуживает присуждения ей ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01,02.05 - «Механика жидкости, газа и плазмы».

ОФИЦИАЛЬНЫЙ ОППОНЕНТ: доктор физико-математических наук, профессор, заведующий отделом физическойгазовой динамики Объединенного институтавысоких температур РАН Адрес: 125412, Россия, Москва, Ижорская ул., д. 13-2 Тел: +7(495) 484-21-38 Ета11: йо! иЬ®йеб.газ.гп Голуб Виктор Владимирович 07.12,2016 г. Подпись ГолубаВ.В. удостоверя Ученый секретарь ОИВТ РАН Д.ф.-м.н.

Амиров Р.Х, .