Неофициальный отзыв (Исследование гидродинамики и теплообмена МГД-течений в вертикальной трубе в поперечном магнитном поле)

на автореферат диссертации Мельникова Ивана Александровича «Исследование гидродинамикн и теплообмена МГД-течений в вертикальной трубе в поперечном магнитном поле», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.14 — «Теплофизика и теоретическая теплотехника» Жидкие металлы обладают рядом преимуществ по сравнению с неметаллическими средами, вследствие чего они рассматриваются как теплоносители в перспективных ядерных и, особенно, термоядерных энергетических установках.

В частности жидкие металлы применяются прн проекгировапии систем охлаждения бланкета и дивертора реактора типа ТОКАМАК, где жидкий металл циркулирует в весьма специфических условиях. В числе факторов, влияющих на процессы гидродинамики и теплообмена можно отметить громадные тепловые нагрузки, воздействие сильных магнитнь.'х полей различной ориентации и др. Однако во всех проектах систем охлаждения реактора имеют место участки, где течение теплоноснгеля осуществляется поперек силовых линий магнитного поля.

В настоящее время нет простых и надежных методов расчел и характеристик теплообмена в этих условиях, поэтому тема диссертации И.А. Мельникова весьма актуальна. Диссертационная работа И.А. Мельникова посвящена экспериментальному и расчетному исследованиям гидродинамики и теплообмена для МГД-конфигурации, характерной для бланкета термоядерного реактора: опускное течение ртути в вертикальной круглой трубе в поперечном магнитном поле с неоднородным по периметру трубы обогревом. Экспериментальная часть работы выполнена на объединенном жидкометаллическом комплексе МЭИ вЂ” ОИВТ РАН, на установке для изучения МГД- теплообмена в поперечном магнитном поле. Для измерения температурных полей и теплоотдачи используется зондовый метод исследования„а обработка полученной информации производится с помощью современных программных методов и высокоточной втори чнон аппаратуры.

Применяемая автором методика проведения опытов, многократно отработана и доведена до совершенства. Результаты, полученные И.А. Мельниковым, содержат надежные экспериментальные данные по полям температуры, температурньгм пульсациям, коэффициентам теплоотдачи. Автором работы выявлена область существенного влияния свободной конвекции на гидродинамику и теплообмен жидкого металла в поперечном магнитном поле. Показано, что неоднородный обогрев смещает границу этой зоны в сторону больших чисел Рейнольдса. Возникающие при этом вторичные течения приводят к появлению опасных низкочастотных пульсаций температуры аномально высокой интенсивности. Расчетно-теоретические исследования проведены в среде численного моделирования АК(ЕЯ20ХЕ.

Разработана новая расчетная модель, учитывающая влияние поперечного магнитного поля и свободной конвекции на турбулентный перенос импульса и энергии. Результаты численного моделирования качественно и количественно согласуются с полученными автором и имеющимися экспериментальными данными. Выполнен интересный расчет по оценке влияния зонда на исследуемое течение. Полученные в работе Мельникова И.А. экспериментальные данные несомненно имеют большую практическую пенность и могут быть использованы для тестирования и верификации численных кодов и расчетных моделей.

Разработанные автором модель и численные коды могут быть использованы при проектировании теплообменных элементов перспективных энергетических установок с жидкометаллическими теплоносителями. Исходя из сведений, представленных в автореферате, можно сдечать вывод о том, что диссертация И.А. Мельникова является законченной научно-квалификационной работой, выполненной на высоком уровне и имеющей широкое практическое применение. Работа отвечает требованиям ВАК при Минобрнауки РФ, предъявляемым к кандидатским диссертациям и ее автор Иван Александрович Мельников заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04,14 — «Теплофизика и теоретическая теплотехника». Главный научный сотрудник ФГБ РАН, доктор технических наук Тел.: -~ 7 (495) 484-18-47 Е-~па(1: ге(йаг~®оМгап.ги Зейгарник Юрий Альбертович к/~ ,е Амиров Равиль Хабибулович +~~~~~ ь~.~г.%ж"ьг,жмем у Ученый секретарь Ф1 БУН ОР доктор физико-математических наук Тел.: + 7 (495) 484-17-33 Е-пи(1: аппготтая11®уапйехлп Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук (ОИВТ РАН) Адрес: 125412, г.Москва, ул.

Ижорская, д.13, стр.2, Тел.: -'7 (495) 485-9009 13.11.2014 .