Отзыв ведущей организации (Исследование быстропротекающих процессов в течениях с ударными волнами цифровыми оптическими методами)

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОРПОРАЦИЯ ПО КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ *'РОСКОСМОС" Федеральное государственное унитарное предприятие "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ" (ФГУП ЦНИИмаш) ГЕНЕРАЛЬНЪ|Й ДИРЕКТОР ул. пионерская, д.4, городской округ тел. (495) 513-59-51 е-гяа)ьсогрогаяб тась.го Окпо 07553682, ОГРН 1025002032791 КоРолев, Московскан область, 141070 Факс (495)512-21-00 Ьпрг//иота.сал)ляаал.га ИНН/КПП 5018034218/501801001 от Председателю Диссертационного Совета № Д 501.002.01 академику РАН, профессору А.Р. Хохлову Москва, ГСП-1,Ленинские горы, МГУ им. Ломоносова, физический факультет Глубокоуважаемый Алексей Ремович! Высылаю Вам отзыв ведущей организации на диссертационную работу Ф.Н. Глазырина на тему: «Исследование быстропротекающих процессов в течениях с ударными волнами цифровыми оптическими методами», представленную к защите на соискание ученой степени кандидата физикоматематических наук по специальности 01.04.17 — «Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества» ПРИЛОЖЕНИЕ: отзы Д.т.н., профессор О.А.

Горшков ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОРПОРАЦИЯ ПО КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ "РОСКОСМОС" Федеральное государственноеунитарное предприятие "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ" (ФГУП ЦНИИмаш) ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР ул.

Пионерская, д.4, городской округ тел. (45я 515-50-51 апта(ьсогре(еп(лпае(сто Королев„Московская область, 141070 Факс (49Я512-21-00 Кпр //егтгистепагпаейло ИНН/КПП 5018034218/501801001 иск. Ке УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор ЦНИИМАШ, рофессор . Горшков 2016г, ОТЗЫВ ведущей организации на диссертационную работу Ф.Н. Глазырина на тему «Исследование быстропротекающих процессов в течениях с ударными волнами цифровыми оптическими методами», представленную к защите на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.17 — "'Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества".

Актуальность избранной темы. Постоянно растущие требования к точности определения аэродинамических характеристик летательных аппаратов, определение количественных параметров газодинамических процессов делают актуальным внедрение в практику экспериментальных исследований моделей изделий авиационной и ракетно-космической техники новых методов и средств измерений, Несомненным достоинством диссертации является развитие и внедрение перспективных бесконтактных методов определения газодинамических параметров в быстро протекающие процессы. Актуальными являются получение количественных результатов в следе за ударной волной.

Получение распределений скорости при исследовании сильноточных разрядов, использующихся в качестве плазменного актуатора. является необходимым в случаи их использования при управлении газодинамическими процессами. Связь работы с планами соответствующих отраслей науки и народного хозяйства. Диссертационная работа Ф.Н, Глазырина посвящена изучению быстропротекающих процессов, включающих в себя ударные и взрывные волны, в том числе в условиях пониженного давления, бесконтактными методами: ООО:М:2 Ф цифровой трассерной анемометрии (ЦТА) и теневого фонового метода (ТФМ).

Результаты исследований и методики проведения экспериментов имеют непосредственную связь с фундаментальной наукой, обеспечивают повышенную информативность и экономию средств при проведении испытаний. Научная новизна исследования и полученных результатов, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации.

Автором были рассмотрены течения за фронтом ударной волны в канале и на выходе, а также течения, создаваемые импульсным наносекундным поверхностным разрядом. Получены количественные газодинамические характеристики, исследуемых явлений. Разработаны и применены методики проведения экспериментов, процедуры коррекции данных ЦТА, модифицирован метод ТФМ для восстановления положения ударной волны. Исследованы параметры поля течения, создаваемого импульсным сильноточным разрядом. Значимость для науки и производства (практикн) полученных результатов. Работа напрямую связана с практикой проведения экспериментальных исследований.

Содержащиеся во второй главе методики проведения исследований готовы для использования в аналогичных исследованиях в других научных центрах. В результатах третьей и четвертой главы содержатся количественные результаты, которые могут быть использованы при верификации расчетных методов. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованных источников (138 наименований) и содержит 128 страниц текста, включая 45 рисунков и 4 таблицы. Введение и первая глава посвящены обоснованию актуальности экспериментальных исследований импульсных высокоскоростных течений, обзору литературы по бесконтактным оптическим методам и результатам, полученным с их помощью. Сформулированы цели, достижения и новизна работы, дано краткое содержание глав.

Количество цитируемых публикаций по данной тематике, большая часть которых принадлежит иностранным авторам, свидетельствует о глубине проработки вопроса. Отметим, что работы с использованием панорамных методов ведутся в ЦНИИмаш, ЦАГИ, ЦИАМ, ИТ СО РАН и ряде прикладных институтах, а результаты докладывались на конференциях и семинарах. В главе 2 описано существо исследований, связанное с модификацией экспериментальной установки, а также оригинальные методики проведения экспериментов с использованием цифровой трассерной визуализации и теневого фонового метода. Для данных методов приведены оптические схемы измерений как внутри трубы, так и на открытом торце ударной трубы. Автором разработана модификация ТФМ для определения скачка плотности газа на фронте плоской ударной волны„заключающаяся в том, что УВ снималась под некоторым заметным углом к плоскости ее фронта и была проведена специальная обработка полученных изображений. Таким образом, был уменьшен регистрируемый эффект смещения и расширена область локализации рассматриваемого градиента.

Отметим, что автором проведена оптимизация угла съемки для получения адекватного результата. При применении цифровой трассерной анемометрии в газодинамических задачах одна из основных трудностей связана с засевом частицами области исследования, особенно в случае разреженной среды. В диссертации автор предложил засев области прохождения ударной волны по каналу с перенасыщением для того, чтобы трассеры не успевали выйти из зоны регистрации. Другой проблемой является доставка лазерного ножа в область исследования с учетом ограниченных размеров рабочей секции. Автор в данном случае использовал поворотную призму, что позволило получить поля скорости в исследуемых сечениях ударной трубы.

Автор предложил алгоритм коррекции данных скорости трассеров за фронтом движущейся ударной волны, полученных методом ЦТА. Этот эффект обусловлен инерционностью трассирующих частиц, что заметно сказывается в области больших градиентов. Ф.Н. Глазырин использует известную методику внесения поправок, основанную на решении уравнении движения частиц с подобранным коэффициентом сопротивления.

Для случая восстановления поля скорости за ударной волной был проведен анализ и расчет с использованием различных формул для коэффициента лобового сопротивления частицы. Важным элементом поправок является учет смещения самой ударной волны, что является важным отличием от стационарного случая прохождения частицы через неподвижную УВ. Трудность обработки заключается в отсутствии набора статистики в быстропротекающих процессах из-за плохой повторяемости условий эксперимента. Приведен способ проведения эксперимента, основанного на классическом теневом методе, Для уменьшения шумов, получения более четкой картины течения и возможности детально изучить фронт УВ Ф.Н. Глазырин применил известный прием вычитания «фонового» поля засветки из полученных изображений.

В главе 3 автор приводит результаты исследований нестационарных разрывных течений в ударной трубе с использованием ТФМ и ЦТА методов. Ф.Н. Глазыриным получены результаты по ТФМ-визуализации движущихся плоских ударных волн. Для уточнения полученных значений скачка плотности использовались теоретические данные„вычисленные с помощью уравнений Рэнкина-Гюгонио на основе полученной экспериментально скорости распространения фронта УВ. Показано, что точность результатов зависит от угла наблюдения, который в свою очередь подбирается в зависимости от интенсивности УВ.

Более того, погрешность в количественные измерения скачка уплотнения добавляет неточность определения угла наблюдения УВ. Применение данной модификации ТФМ, особенно в случае неплоских УВ, довольно сложно и, для уточнения результатов требуется проведение дополнительных исследований. Автор также приводит результаты ЦТА-визуализации плоских ударных волн и подробно описывает метод обработки экспериментальных снимков, благодаря которому на полученных изображениях четко виден фронт УВ. Картина течения, поле скорости течения за УВ, профили горизонтальной скорости во фронте УВ и скорости спутного потока согласуются с расчетными данными. Полученные автором с помощью ТФМ-визуализации картины течения, возникающего при выходе ударной волны из канала квадратного сечения ударной трубы, сравниваются с изображениями, полученными при помощи компьютерного моделирования. Отмечается схожесть геометрии течения„однако наблюдается меньший эффект на фронте УВ по сравнению с ядром вихря при ТФМ - визуализации.