Отзыв оппонента (Исследование термодиффузии в разреженных трехкомпонентных газовых системах при различных концентрациях и температурах)

Отзывофициального оппонентана диссертационную работу Макеенковой Ольги Андреевны<ИсследовЕIние термодиффузии в рaзреженных трехкомпонентных гЕвовыхсистемах при р€вличных концентрациях и темпераryраю),представленную на соиск€lние )л{еной степени кандидата технических наукпо специ€rльности01.04.14-Теплофизика и теоретическ€ш теплотехникаАктуальность темы диссеDтацииАктуальностьисследованияпроцессовтермодиффузиимногокомпонентных г€вовых системах с практической точки зрения связанас тем, что именно смесиг€lзовприсутствуют в окружающей нас природе ииспользуются в технике, при этом г€вов€UIсреда практически всегданеоднородна по температуре и составу.

Поэтому проведенные авторомисследования, несомненно, найдут применение в р€}зличных областяхтехники и технологий при транспорте газов, в процессах горения инефтегазового синтеза и т.д.С наl^rной точки зрения данные исследования представляют интерес спозиции молекулярной физики. Терцодиффузия, в отличие от другихявлений переноса (теплопроводности, вязкости, диффузии), наделена особоч)rвствительнакмежмолекулярным взаимодеиствиям, поэтомуееисследование имеет важное значение, как метод из)чения характеравзаимодействия молекул реалъных гzLзовых систем.

Существуютопределенные сложности при описании процесса термодиффузии всистемах в рамках существующих теорий.исследования термодиффузии также недостаточны.многокомпонентных г€вовыхЭксперимент€IlrьныеПоэтомуакту€tпьнымэксперимент€lльныхявляется поJý.LIение высокоточных и надежныхданныхотермодиффузионныххарактеристикахрutзличных гulзовых смесей, главным образом, о термодиффузионнойпостоянной GT, а также разработка новых схем и методик расчета,позволяющих рассчитывать термодиффузионные характеристики в IIредел€жпогрешности эксперимента.2содержание работы,Щиссертационн€шпроцессовработа Макеенковой О.А.

посвящена изrIениютермодиффузионноготрехкомпонентных г€lзовыхр€вделениявразреженныхсмесях в интерв€Lпе температур 280Исследовано влияние составагазовой смеси натермодиффузионных характеристик, вчастности натермодиффузионных постоянных.-1000 К.величиЕузначение!ля отдельных г€вовых систем достаточноподробно рассмотрена зависимость термодиффузионных характеристик оттемпературы.

Полl^rена полуэмпирическ€шформуладлярасчетатермодиф фузионных постояItных.,.Щиссертациялитературысостоит из введения, трех глав, выводов, спискаиз 178 источников и двух приложений с примеромПогрешностеЙ и пол)п{енными автором эксперимент€Iпьнымирасчетаи расчетнымиданными. ОбщиЙ объем диссертации 158 страниц, включzш |7 таблиц и 24рисунка. Объем основной части диссертации- I29 страниц.ВовведенииавторомсформулировЕlныакту€rльностьтемыизадачи исследования. укuваны на)чн€ш новизна иlrрактическая зЕачимость результатов, дана структура работы, приведеныдиссертации, целиданные о публикациях и апробации результатов исследования.Первая глава диссертационной работы посвящена обзору литературыпосвященной исследованию термодиффузионного р€вделения в г€tзовыхсмесях в неизотермических условиях, основным методам их расчета потеориям.

Приведены сведения обр€tзличнымисследованиях термодиффузииПроВеденных р€вличнымиИССЛеДОВаниЙвэксперимент€uIьныхмногокомпонентных гu[зовых системах,авторами. Отмечено, что главной целью всехбыло сравнение полrIенных экспериментаJIьных дЕlнных ссуществующими теориями, давшее весьма неоднозначные результаты.главе рассматриваются основные эксперимент€Lпьныеметоды,используемыемногокомпонентныхдJIягазовыхисследованиясистемах:термодиффузиидвlо<колбовыйметод,термодиффузионная колонна, качающиЙся разделитель.

Приведено описаниемодифицированного двухколбового аппарата, применявшегося авторомaдиссертациив егоэксперимент€rльЕыхисследованиях.Всхеме установкиКОнТУром, в котором происходит собственно термодиффузионное р€вделениесмеси, и устройства, необходимые для ан€Llrиза р€вделившейся смеси.Проведение анализа состава газовой смеси осуществлялось с помощьювесового и интерферометрического методов. При этом в большей частиэкспериментов измерялось изменение состава газовой смеси между двумяколбами термодиффузионного аппарата) и на основе полr{енных данныхэксперимент€tльныерассчитывztлисьзначениятермодиффузионныхтакже проводилось определениеТеРМОДиффузионных постоянных через так н€tзываемых коэффициентР€ВДеЛеНия. Показано, что при определенных геометрических р€tзмерахпостоянных.Дляконтроляустановки оба способа дают результаты, совпадающие в пределахпогрешности эксперимента.Для подтверждения достоверности и надежностипол)ценныхданных автором произведен расчет погрешностиЭКСПеримента, пример которого для одной из исследов€tнных системэкспериментuLгIьныхПРиВеден в первом приложении к диссертации.

Экспериментaльные данныеТакже сравнив€tписьс результатами исследований других авторов и покztз€tлихорошее согласие между ними.Глава 3 диссертации содержит сведения о проведенномЭкспериментuLгIьном исследов€Iнииг€lзовыхсистемахприавторомтермодиффузии в трехкомпонентныхатмосферномдавлении.Пол}л{енныеданные сравнив€rлись с расчетаiuи в рамк€lх строгойКинеТическое теории. Вычисления пок€в€LIIи, что для отдельных г€вовыхсистемприопределенных составахсмесейитемпературахЭКСПеримент€Llrьныеэксперимент€IIIьЕыеирасчетныеХаРаКТеРисТик близки. Для других жезначениятермодиффузионныхнаблюдается количественное икачественное расхождение.Авторпровел исследование зависимости термодиффузионныххарактеристик от логарифма отношений температур горячей и холоднойОбластей газовой смеси, которое покz}з€lJIо, что наблюдается линейнаязависимостьизменениясоставагазовоисмеситемпературы.Термодиффузионные постоянные слабо зависят от температуры.В третьей главе приведена такжепредлагаем€шавтором схема расчетатермодиффузионных постоянных в трехкомпонентных г€}зовых системах,основаннм на знании термодиффузионных постоянных в соответствующихбинарных системах.

Эти зависимости описывают опытные данные л)лше,чемметодыстрогойкинетической теории.Этонагляднопродемонстрировано автором с помощью таблиц и графиков.Автор проанализиров€Lп пол}ченные экспериментztльные и расчетныеданные ивьUIвил некоторые закономерности втермодиффузионных характеристик отзависимостисостава исследуемой смеси.отмечено, что в большинстве сл)пIаев добавка более тяжелого компонента кбинарной смеси приводит к уменьшению величины термодиффузионнойпостоянной. Влияние добавки более легкого или промежуточного по массекомпонента на величину термодиффузионнойпостоянной носит болеесложный характер и зависит от состава исходной бинарной смеси и мольнойдоли добавочного компонента. Также автором сделан вывод о том, чтодJUIопределения зависимости термодиффузионной постоянной пары гu}зов отмольноЙ доли третьего добавочного компонента необходим более гlryбокиЙан€Lпизс )п{етом не только массы молекул, но и параметров потенциалавзаимодействия разнородных молекул.Во втором приложении к диссертации приведены более обширныеэксперимент€tльному исследованию иданные порасчетутермодиффузионных характеристик в р€вреженныхгtвовых системах.трехкомпонентныхОсновные результаты, полу{енные в диссертационнойработе,сформулированы в вывод€lх.достоверность иобоснованность полyченных резyльтатовIIодтверждается совпадением экспериментЕtльных данных с д€lннымидругихавторов в исследованной области термодинамических параметров, а такжепутем обработки этих данных по теории погрешности и соответствующимметрологическим обеспечениям.5Наvчная новизна пол}п{енных результатов заключается, прежде всего,в большом количестве эксперимент€lльных данных (около 1В00 значенийтермодиффузионных постоянных), пол)лIенных, восновном,дJuIнеисследованных систем г€Iзов в широком диап€воне концентраций итемператур, а также предложенной поJý/эмпирической методике расчета.,Щанная методикаможет быть использованц по менъшей мере,дляобобщения имеющихся экспериментаJIьных данных для всех исследованныхсистем г€}зов и для расчета промежуточных значений термодиффузионныхпостоянных.ПDактическая значимостьПолуrенныеиспользов€tнывдиссертации новые результатыпри проектирован ии и ан€Llrизе р€вличныхмогутбытьтепломассобменныхаппаратов и устройств, процессах горения и химической кинетики.Публикация результатов работы и их апробация.Основные положения диссертации опубликованы в 22 работах, 3 изкоторых в зарубежных журналах, индексируемых в международных базахиScopus,7 - в российских журн€lлах, рекомендованных ВАК.Автором также полуIено 2 свидетелъства о государственной регистрацииWeb of Scienceпрограмм для ЭВМ.

Результаты работы обсуждаJIись на 10 Международныхи Российских научных конференциях, проходивших в Москве, Казани,Саратове и Смоленске.По работе имеются следующие замечания:1. В работе неприведена оценка точности нахождениятермодиффузионных постоянных трехкомпонентных гЕ[зовых систем прирасчетахиспользованиемэкспериментitльнонайденных значенийтермодиффузионных постоянных бинарных систем.Z. Вдиссертационной работе также не приведен расчеттермодиффузионных постоянных через коэффициент р€вделения иизменение состава между горячей и холодной областями газовой смеси приодинаковой точности анаlrиза состава.Указанные замечания не снижают общий высокий наl"rный уровенъработы.6,.Щиссертационн€uIработаМакеенковой о.А.в целомявляетсязаконченным на)лIным исследованием, направленным на решение важной иактУальноЙ задачи, и выполнена IIа высоком наr{ном уровне.