Отзыв оппонента 2 (Повышение эффективности пластинчатых теплоутилизаторов посредством интенсификации теплообмена на поверхности с овальными лунками)

отзыв официального оппонента на диссертацию Арбатского Андрея Андреевича «Повышение эффективности пластинчатых теплоутилизаторов посредством интенсификации теплообмена на поверхностях с овальными лунками», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.04 — Промышленная теплоэнергетика. 1, Акт альность аботы Диссертационная работа, посвященная повышению энергетической эффективности теплообменного оборудования за счет интенсификации протекающих в нем тепловых процессов, является актуальной, поскольку решает задачу зкономии топливно-энергетических ресурсов в системах приточно-вытяжной вентиляции зданий за счет утилизации теплоты вентиляционных выбросов в пластинчатых теплообменниках. Одним из перспективных способов интенсификации теплообмена в пластинчатых теплоутилизаторах является вихревой способ, который предполагает использование поверхностей нагрева с лунками различной формы, т.к.

при его реализации возможен опережающий рост относительного коэффициента теплоотдачи по сравнению с ростом относительного коэффициента сопротивления. Однако отсутствие четкого представления о структуре вихревого течения в лунках в широком диапазоне факторов, влияющих на физику процесса, не позволяет количественно определить степень воздействия геометрических и режимных параметров на гидродинамику и теплообмен в каналах, оснащенных данным типом интенсификатора.

2. Оо ая ха акте истика аботы Представленная диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы, включающего 83 наименования. Работа изложена на 160 страницах, включая рисунки, таблицы и приложения. Во введении обосновывается актуальность, формулируются цели и задачи работы.

В первой главе приводятся результаты аналитического обзора литературы, посвященной исследованию влияния поверхностных интенсификаторов в виде полусферических и овальных выемок на теплообменные и гидродинамические характеристики каналов. Анализ современного состояния вопроса показал, что несмотря на большое количество экспериментальных и расчетных данных по теплообмену в каналах с лунками различной формы, не существует физической модели, объясняющей механизм интенсификации теплообмена для различных видов углублений. Большая часть исследований выполнена для полусферических лунок, а для овальных лунок — в основном, численное моделирование.

По результатам литературного обзора сформулированы задачи диссертационной работы. Во второй главе диссертации приведены результаты экспериментального исследования процесса вихреобразования в канале с одиночными овальными лунками и физическая модель для расчета передаваемого количества теплоты из лунки в ядро потока. В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований теплообмена на поверхностях с лунками в виде шаровых сегментов. Приведены обобщающие зависимости, полученные на основе собственных исследований и экспериментальных данных других авторов. Показан эффект интенсификации теплообмена, который обнаруживается при сравнении величины теплоотдачи у поверхностей с различными типами овальных лунок, но одинаковыми площадями теплообменной поверхности.

В четвертой главе приведены результаты расчета коэффициента теплоотдачи для каналов, стенки которых профилированы овальными лунками, лунками в виде шаровых сегментов и овальными выступами. Показано, что в исследованном диапазоне скоростей (1-15 м/с) поверхность с овальными лунками имеют большую эффективность по теплоотдаче, чем гладкая (в 1,3-1,5 раз) и олуненная шаровыми сегментами (=1.3 раз) поверхности, что качественно согласуется с ранее опубликованными исследованиями. В пятой главе приведен сравнительный анализ результатов использования теплообменника с овальными лунками и теплообменников фирмы «Но~а1» для утилизации вентиляционных выбросов системы приточно-вытяжной механической вентиляции здания.

Установлено преимущество теплообменника с овальными лунками по сравнению с интенсифицированным теплообменником фирмы «Ноча1» по всем критериям эффективности. 3. Оа чная новизна: 1. Получены результаты натурного и численного экспериментов, отражающие особенности поведения потока при его взаимодействии с одиночной овальной лункой, расположенной на обогреваемой нижней поверхности прямоугольного канала под углом 45' к набегающему потоку. Исследования выполнены при разных скоростях набегающего потока и глубинах овальных лунок.

2. Предложена физическая модель, впервые описывающая механизм интенсификации теплообмена, основанный на постоянных выбросах нагреваемого теплоносителя из овальной лунки в ядро потока. 3. На основе физической модели разработан метод, позволяющий определить величину локальных выбросов нагреваемого теплоносителя из овальной лунки в ядро потока, который может быть использован при расчете коэффициента теплоотдачи для других типов лунок. 4. Получены результаты обработки экспериментальных данных, отражающие особенности теплоотдачи на поверхностях, содержащих углубления в виде шаровых сегментов и овальных лунок (с острыми кромками) или выступы (той же формы) с разной плотностью их расположения.

5. Выявлен эффект повышения коэффициента теплоотдачи при применении овальных лунок вместо лунок в виде шаровых сегментов и интенсификаторов фирмы «Ноча1» в исследованном диапазоне режимных и геометрических параметров и, как следствие, повышение эффективности пластинчатого теплоутилизатора посредством интенсификации теплообмена на поверхности с овальными лунками. 4. остове ность ез льтатов аорты и выводов авто и определяется корректным совместным использованием методов математического моделирования, экспериментального и расчетного исследования с применением фундаментальных уравнений классической теории теплообмена, методов вычислительной математики, а также согласованием результатов расчета с известными и полученными автором в данной работе экспериментальными данными.

5. П актическан енность заключается в следующих основных результатах диссертационных исследований: 1. Сравнительный анализ пластинчатых теплоутилизаторов с овальными лунками и овальными выступами с аналогичными по массо-габаритным характеристикам теплообменными аппаратами, представленными на рынке и используемыми в системах вентиляции для утилизации теплоты газо- воздушных выбросов, показал преимущества первых над вторыми в передаваемой тепловой мощности (10-15%). 2. Результаты исследований могут быть рекомендованы к использованию для повышения энергетической эффективности приточновьпяжных систем вентиляции зданий различного назначения.

3. Полученные автором данные могут быть использованы в дальнейших исследованиях теплообмена на поверхностях с овальными лунками при выводе эмпирических уравнений. б.Ап оба ия абати ип блика ии. Основные положения работы, результаты теоретических и расчетных исследований докладывались и обсуждались на международных и всероссийских научно-технических конференциях. По материалам диссертации опубликовано 12 научных трудов, 3 из которых - в изданиях, рекомендованных ВАК). 7. Зал1ечапия по аботе.

1. Чем можно объяснить нарушение аналогии Рейнольдса в случае применения «луночных» интенсификаторов теплообыена? 2. Какова необходимость проведения исследования поверхностей с овальными лунками, когда есть опубликованные результаты исследований Леонтьева А.И.

и Исаева С.А., Кима Х.М. и Муна М.А., Карлоса Сильва и Бурцева С.А.? 3. Перед таблицей 5.5 следовало бы указать, что дробная черта не означает процедуру деления, а отражает значения величин сравниваемых теплообменников. 4. На рис. 2.4 - 2.5 не видно истечение дыма через дальний край овальной лунки. Заключение по аботе Приведенные замечания не затрагивают существа основных положений, выводов и рекомендаций диссертации, являющейся самостоятельным завершенным научным трудом, посвященным решению актуальной задачи повышения эффективности теплообменного оборудования. Достоверность и новизна результатов не вызывает сомнений. Личный вклад автора в работе полностью обоснован и подтверждается публикациями.

Автореферат и публикации, три из которых представлены в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК РФ, полностью отражают содержание диссертации, ее основные положения и выводы. Официальный оппонент кандидат технических наук, доцент кафедры «Энергетики теплотехнологий и газоснабжения» ФГБОУ ВО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И.

Ленина», 153003, г. Иваново, ул. Строительная, д. 4, корпус Г, ауд. 208 е-гпа11: 1со11-ЬаЬа®гпа11,гц тел,: 8-910-685-73-Зб Колибаба Ольга Борисовна Подпись О.Б. Коли Ученый секретарь С О.А. Ширяева Представленная диссертация является научно-квалификационной работой, в которой изложены новые научно обоснованные технические решения, имеющие существенное значение для развития страны, и она отвечает требованиям и. 9 «Положения о присуждении ученых степеней», утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 24 сентября 2013 г.

Х 842„а ее автор, Арбатский Андрей Андреевич, заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.04 — «Промышленная теплоэнергетика». .