Сведения о результатах защиты (781944), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

При этом из автореферата неясно, какое снижение общего коэффициента потерь в решетке обеспечит применение предлагаемого решения. В отзывах отмечается, что представленные замечания не снижагот общей положительной оценки диссертации, делается вывод о том, что исследование отвечает требованиям, предъявляемым к докторским диссертациям, а его автор — Рогалев Андрей Николаевич — заслуживает присуждения ученой степени доктора технических наук по специальностям 05.14.01 — «Энергетические системы и комплексы» и 05.04.12 «Турбомашины и комбинированные турбоустановки».

Выбор официальных оппонентов обосновывается сферой их научных интересов и компетентностью, что подтверждается научными публикациями и выполненными научными исследованиями. Член-корреспондент Российской академии наук, доктор физико-математических наук, профессор Петреня Юрий Кириллович является известным специалистом в области прогнозирования научно-технического прогресса в энергетике, анализа перспективных энергетических технологий, разработки и создания нового оборудования для тепловой и атомной энергетики.

Доктор технических наук, профессор Мильман Олег Ошеревич является крупным специалистом в сфере разработки и создания высокотемпературных энергетических комплексов и их оборудования, в области турбиностроения, теплотехники, механики жидкостей и газов, математического моделирования. Доктор технических наук, профессор Бродов Юрий Миронович является крупным специалистом в сфере турбомашиностроения, теплотехники, механики жидкостей и газов, математического моделирования, разработки вспомогательного оборудования паросиловых и парогазовых энергетических комплексов. Выбор ведущей организации обусловлен соответствием научных задач, решенных в рамках диссертационного исследования, направлениям научных исследований, выполняемых работниками ФГБОУ ВО «ИГЭУ». Сотрудниками ведущей организации опубликовано множество работ, посвященных разработке и совершенствованию основного оборудования энергетических комплексов, работающих на органическом, ядерном и водородном топливах, управлению развитием энергетических систем регионов, анализу и оптимизации тепловых схем энергоустановок, оценке целесообразности развития различных технологий производства электрической и тепловой энергии.

Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненных соискателем исследований: предложена новая оригинальная методология проекгирования научпообоснованных технических решений, базирующаяся на комплексном применении расчетных и экспериментальных методов исследований с использованием аддитивных технологий для изготовления физических моделей, обеспечивающая сокращение сроков создания высокотемпературных энергетических комплексов. На основе предложенной методологии разработана усовершенствованная методика проектирования теплонапряженных охлаждаемых деталей высокотемпературных турбин, базирующаяся на опережающей верификации математических моделей по объектам-демонстраторам, изготавливаемым по Я.М-технологии; - созданы математические модели: - обеспечивающие прогнозную оценку металлоемкости и стоимости изготовления нового оборудования перспективных высокотемпературных энергетических комплексов на ранних стадиях их создания; отсека паровой турбины с охлаждаемой проточной частью, позволяющая определять необходимое количество охлаждающего агента в зависимости от его параметров, параметров основного потока и рабочей температуры применяемых конструкционных материалов; 13 - разработана совокупность научно-обоснованных технических решений по выбору параметров рабочего тела, структуры тепловых схем, конструкции элементов основного оборудования, обеспечивающих значительное уменыпение металлоемкостн и изменение структуры металлозаграт используемых конструкционных материалов и, как следствие, снижение стоимости высокотемпературных энергетических комплексов при сохранении максимально возможных показателей эффективности: новая компоновка пылеугольного котельного а! регата с горизонтально расположенной топочной камерой, обеспечивающая сокращение длины паропроводов острого пара и пара промежуточного перегрева в 2,5-3 раза по сравнению с традиционной компоновкой; - конструктивная схема цилиндра низкого давления с двухъярусной проточной частью повышенной пропускной способности, применение которой позволяет снизить удельную металлоемкость быстроходных паровых турбин с 1,57-2,30 до 1,23-2,08 кг!кВт для диапазона мощности 300-!200 МВт; способ реализации перегрева пара свыше температуры 540-600 'С не в поверхностях нагрева котла, а в водородно-кислородных пароперегревателях, установленных в непосредственной близости от паровой турбины, что обеспечивает сокращение доли использования жаропрочных материалов при создании высокотемпературных энергоблоков и, как следствие, снижение их стоимости на 11,3 оо; схема перспективного высокотемпературного энергетического комплекса с охлаждаемой паровой турбиной, позволяющая сократить расход дорогостоящих жаропрочных материалов и тем самым снизить стоимость паровой турбины на 28,5;4, обеспечив при этом КПД выработки электрической энергии, равный 48,1 '.о, что на 0,4 ',4 ниже по сравнению с неохлаждаемой турбиной; - разработаны научно-обоснованные предложения по выбору профиля и параметров тепловых схем высокотемпературных энергетических комплексов, в том числе высокотемпературных паросиловых установок ультрасверхкритических параметров пара, гибридных угольно-водородных энергетических комплексов, а также гибридных атомных электростанций, использующих как энергию деления ядерного топлива, так и химически связанную энергию углеводородных топлив.

На основе результатов проведенных исследований с применением методологии функционально-стоимостного анализа и полученных прогнозных оценок стоимости сформирован конструктивный облик основного оборудования и предложены новые компоновочные решения перспективных высокотемпературных энергетических комплексов, обеспечивающие максимальный уровень эффективности при минимальных затратах. - доказана перспективность применения полученных прогнозных стоимостных математических моделей и полученных зависимостей изменения стоимости оборудования от начальных параметров пара для оценки влияния применяемых новых технических решений на конкурентоспособность перспективных высокотемпературных энергетических комплексов; введено понятие опережающей верификации математических моделей, используемых в процессе разработки н исследования новых технических решений; введено понятие гибридного энергетического комплекса, использующего для производства электрической энергии сочетание различных видов топлива: органического, ядерного, водородного.

Теоретическая значимость исследования обоснована тем, что: доказана возможность создания конкурентоспособных перспективных высокотемпературных энергетических комплексов высокой эффективности за счет применения новых научно-обоснованных технических решений; 14 доказана применимость технологий селективного лазерного спекания для изготовления прототипов теплонапряженных деталей из металлических порошков в целях осуществления экспериментальной верификации тепловых и гидравлических моделей, используемых при проектировании; - доказана эффективность применения опережающей верификации, обеспечивающей сокращение продолжительности проектирования теплонапряжеиных деталей более чем на 30 О/о, применительно к проблематике диссертации результативно исп вльзован» совокупность методов инженерного и экономического анализа, корреляционно- регрессионного анализа, разработанные программы и методы проведения экспериментальных исследований.

Для структурно-параметрического моделирования высокотемпературных энергетических комплексов и исследования процессов аэродинамики, теплообмена и анализа напряженно деформированного состояния применены широко распространенные и хорошо зарекомендовавшие себя в решении научно-технических задач программные средства; изложены идеи, обеспечивающие повышение конкурентоспособности высокотемпературных энергетических комплексов при сохранении высокого уровня тепловой экономичности, заключающиеся в сокрагцении расхода дорогостоящих жаропрочных материалов за счет использования новых компоновок оборудования, перехода к гибридных энергоустановкам и применения охлаждения теплонапряженных деталей; - изложены результаты расчетных и экспериментальных исследований, на основе которых разработана совокупность научно-обоснованных технических решений, обеспечивающих создание перспективных высокоэкономичных энергетических комплексов с максимальным уровнем тепловой эффективности при минимальных затратах, в том числе: - определено влияние формы и взаимного расположения холодных воронок и горелочных устройств на аэродинамику горизонтально-ориентированных топочных камер; получены новые результаты по влиянию водородного перегрева на функционирование угольно-водородных энергетических комплексов, на основе которых определены требования к водородно-кислородным камерам сгорания, для которых на базе результатов математического моделирования разработана новая конструктивная схема; установлены зависимости изменения расхода хладагснта и мощности охлаждаемого отсека паровой турбины от температур основного потока и хладагента и рабочей температуры металла; - получены результаты по влиянию конструктивных схем на аэродинамическую эффективность проточных частей турбомашин; — изучено влияние начальных параметров пара на конструктивно-технологические характеристики основного оборудования высокотемпературных энергетических комплексов, установлены причинно-следственные связи, на основе чего разработан комплекс математических моделей, позволяющих оценивать металлоемкость и стоимость изготовления нового оборудования перспективных высокотемпературных энергетических комплексов на ранних стадиях его создания; - усгановлены зависимости металлоемкости и стоимости оборудования от начальных параметров пара и его расхода; разработана математическая модель отсека паровой турбины с охлаждаемой проточной частью, позволяющая определять необходимое количество охлаждающего агента в зависимости от его параметров, параметров основного потока и рабочей температуры применяемых конструкционных материалов; 15 получены новые результаты по влиянию параметров пара на техникоэкономические показатели и структуру тепловых схем перспективных высокотемпературных энергетических комплексов; — обосновано применение профильных поверхностей меридиональных обводов для снижения концевых потерь энергии в турбинных решетках малой относительной высоты; - разработаны алгоритмы и расчетные модели ключевых элементов проточной части, части низкого давления, выхлопного отсека, применимые для проектирования широкого класса турбомашин.

Значение полученных соискателем результатов исследования для практики подтверждается тем, что: создан испытательный комплекс и разработаны программы и методики, обеспечивающие экспериментальное исследование аэродинамических, гидравлических и тепловых процессов на физических моделях разработанных новых технических решений с целью подтверждения их работоспособности и эффективности; - предложена новая методология разработки научно-обоснованных технических и технологических решений, базирующаяся на применении расчетно-экспериментального подхода с использованием аддитивных методов производства для изготовления конструктивно сложных прототипов проектируемых деталей и узлов, что обеспечивает существенное сокрицение продолжительности проектирования и создания нового энергетического оборудования.

Характеристики

Список файлов диссертации