Отзыв_Никитченко_Ю.А. (1025799)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

отзыв официального оппонента на диссертационную работу Свичкарь Елены Владимировны "Разработка математической модели процесса откачки газа и метода расчета откачных параметров молекулярно — вязкостного вакуумного насоса в молекулярно-вязкостном режиме течения газа", представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.06 — " Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы" Исследования и разработки в области безмасляных средств вакуумной откачки относятся к важным направлениям современной технической науки. Это связано с интенсивным развитием нанотехнологий, микроэлектроники, имитационной космической техники и целого ряда других направлений.

При этом уделяется большое внимание численному моделированию процессов, протекающих в переходной области течения разреженных газов, наиболее сложной как с точки теоретических, так и экспериментальных исследований. В этой области возникают течения высокой динамической неравновесности, описание которых требует адекватных физикоматематических и инженерных моделей. В этой связи актуальность выбранной темы исследований не вызывает сомнений. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав„заключения. Общий объем составляет 169 страниц.

Список использованных источников содержит 160 наименований. Во введении автором обоснована актуальность темы и направления исследований. Квалифицированно определены объект и предмет исследования. Сформулированы основная цель и задачи работы. Показаны научная новизна и ценность результатов, выносимых на защиту, описана структура диссертации. Приводятся сведения о публикациях и докладах по теме диссертации.

Личный вклад соискателя представлен формально. После обсуждения диссертационной работы с соискателем и его научным руководителем оппонент не имеет претензий по этому критерию оценки диссертационной работы. В первой главе проведен обзор основных работ по теме диссертации. Рассмотрены аналоги молекулярно-вязкостного насоса (МВВН). Проведено сравнение их основных характеристик. Достаточно полно анализируются основные физикоматематические модели течений в молекулярных и турбомолекулярных насосах. Значительно меньше внимания, по мнению оппонента, уделено инженерным моделям.

Представлена принципиальная схема МВВН с описанием принципа действия насоса и геометрических особенностей его проточных частей. Проведен расчет параметров течения газа в проточной части молекулярного вакуумного насоса с помощью пакета программ БТАЙ.— ССМ+. Анализируются результаты расчета, формулируются основные задачи работы. Во второй главе представлена теоретическая часть разработки математической модели откачки газа молекулярно-вязкостным насосом. Соискателем принят ряд допущений.

Следует отметить, что допущения в отношении постоянства температуры и плотности газа по сечению канала относятся к числу сильных допущений для рассматриваемого вида течений. С целью формального разделения течений в каналах статора и ротора соискателем вводится "фиктивная поверхность", характеризуемая скоростью ее движения и коэффициентом обмена количеством движения. Такая геометрическая трактовка задачи представляется весьма удачной.

Двумерное поле течения в поперечном сечении канала заменено двумя одномерными течениями во взаимно перпендикулярных направлениях. Каждое из одномерных течений рассматривалось в виде комбинации течения Куэтта и аналога течения Пуазейля. В такой комбинации течений движение газа возникает за счет касательного напряжения, создаваемого фиктивной поверхностью. Градиент давления вдоль канала создает торможение потока. В связи с этим, аналогия с течением Пуазейля имеет место только с точностью до знака градиента давления.

Полученные дифференциальные уравнения 2-го порядка при принятых допущениях имеют аналитические решения в виде полиномов 2-ой степени. Постоянные интегрирования определяются граничными условиями: условием обмена количеством движения на фиктивной поверхности и условием скольжения погранслоя на поверхностях канала. После подстановки граничных условий обе формально одномерные аналитические зависимости приобретают второе измерение, неявно вносимое граничными условиями. На следующем этапе построения математической модели полученные профили скорости осредняются.

Результирующая скорость вычисляется как среднее арифметическое скоростей, даваемых каждой из аналитических зависимостей. Такой эвристический подход, не претендующий на строгую теоретическую обоснованность, позволяет качественно верно описывать посредством алгебраического уравнения профили скорости, характерные для течений в каналах с подвижными стенками.

Указанное уравнение содержит коэффициент обмена количеством движения и коэффициент скольжения. Эти коэффициенты выполняют роль свободных параметров модели и подлежат экспериментальному определению. На заключительном этапе построения математической модели выводятся аналитические зависимости для определения интегральных характеристик течения: быстроты действия проточной части насоса и создаваемого им перепада давлений. Полученные аналитические зависимости, дополненные эмпирическими значениями свободных параметров модели, позволяют исследовать влияние геометрических и динамических параметров МВВН на его откачные характеристики в переходной области течения. Научная новизна такой разработки очевидна.

С точки зрения практической реализации разработанная математическая модель отличается высокой вычислительной экономичностью, что позволяет решать оптимизационные задачи при ограниченных вычислительных ресурсах. Практическая ценность разработанной математической модели ие вызывает сомнений. Третья глава полностью посвящена экспериментальным исследованиям. Приведено описание разработанного стенда. Достаточно подробно изложена методика экспериментальных исследований.

Определены интервалы погрешностей измерений. Представлены результаты исследования откачных параметров МВВН. Приводятся зависимости изменения максимального отношения давлений от окружной скорости ротора и быстроты действия насоса от отношения давлений в проточной части МВВН с трапецеидальными каналами.

Полученные данные демонстрируют значительное увеличение отношения давлений проточной части насоса, работающей в молекулярно-вяз костном режиме течения газа по сравнению с проточной частью с такими же геометрическими размерами, работающей при вязкостном режиме течения газа. Эти данные могут рассматриваться как новый научный результат.

Четвертая глава посвящена определению числовых значений свободных параметров математической модели и проверке ее адекватности. Числовые значения свободных параметров модели представлены в виде трехпараметрического поля векторной величины. В качестве параметров рассматриваются: коэффициент обмена количеством движения на фиктивной поверхности, скорость ее движения и давление нагнетания насоса. Формальный вектор представлен тремя эмпирическими коэффициентами Р, связывающими коэффициент скольжения со скоростью движения фиктивной поверхности. В результате анализа экспериментальных данных, полученных соискателем, принимается фиксированное значение коэффициента обмена, что сводит поле свободных параметров модели к двухпараметрическому.

Эмпирическое наполнение модели заканчивается определением числовых значений коэффициентов г,. Такая методика построения модели отличается научной новизной и представляет определенный интерес с точки зрения моделирования процессов в геометрически сложных системах. Анализируется влияние шероховатости поверхности канала на параметры течения. В рамках рассматриваемой математической модели таким параметром является коэффициент скольжения. Следует отметить, что указанный коэффициент присутствует в модели в качестве интегральной характеристики, постоянной по длине канала.

Его значения подбираются на основании экспериментальных данных. В этой связи анализ влияния шероховатости представляется избыточным и может быть опущен. В четвертой главе также исследуется влияние геометрических параметров канала на откачные характеристики МВВН. Предлагаются конструктивные схемы насоса, часть которых защищены патентами РФ. Проведено сравнение МВВН с насосами других типов.

Получен ряд рекомендаций, имеющих существенную практическую значимость. По мнению оппонента этот материал следовало бы выделить в самостоятельную главу. В разделе Основные результаты и выводы приведен, по существу, перечень иое едо а ии, раэрадо ов и ре мевдадии. Выводов этот ровде ие оодери~. Диссертационная работа содержит вполне обоснованные выводы, но они рассредоточены по главам.

Замечания по диссертационной работе 1. Используемый в работе термин м молекулярно-вязкостная область течения" не соответствует природе физических процессов. В динамике разреженных газов эту область принято называть "переходной". 2. Принятый в работе интервал чисел Кнудс сна для переходного (молекулярно-вязкостного) режима течения не соответствует общепринятому интервалу, имеющему теоретическое и эмпирическое обоснование. Общепринятый интервал в диссертации рассмотрен, но не принят.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации