Неофициальный отзыв 3 (Исследование циклических процессов теплопроводности и термоупругости в термическом слое твердого тела сложной формы)

ОТЗЫВ на автореферат диссертации Супельняка Максима Игоревича «Исследование циклических процессов теплопроводности и термоупругости в термическом слое твердого тела сложной формы», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.14 — «Теплофизика и теоретическая теплотехника» В представленной работе рассматриваются высокочастотные циклические во времени процессы теплопроводности и термоупругости, характеризуемые быстрым затуханием колебаний температуры в поверхностном слое твердого тела.

Автор предлагает использовать простые модели для расчета колебаний температуры и напряжений для случая образования «термического слоя». Диссертант отдает себе отчет в том, что в действительности коэффициент теплоотдачи не является постоянной во времени величиной, и учитывает данный факт в исследованиях, несмотря на значительное усложнение решаемой задачи. Достоверность предложенного подхода подтверждается путем сопоставления найденных с его помощью результатов с данными численного моделирования для профиля лопатки. Также поставлен оригинальный эксперимент с целью использования теоретических результатов. В диссертации Супельняк М.И. успешно решает поставленные перед собой задачи, заключающиеся в: 1) выборе одномерных пространственных моделей для исследования тепловых волн и термоциклических напряжений в термическом слое твердого тела сложной формы; 2) применении расчетных схем для исследования термоусталостной прочности парциально охлаждаемых рабочих лопаток; 3) проведении экспериментальных исследований для практического использования полученных аналитических зависимостей.

Научная новизна работы определяется тем, что: 1) предложены расчетные схемы для исследования тепловых волн и термоциклических напряжений в термическом слое твердого тела сложной формы; 2) получены новые аналитические решения задач теплопроводности и термоупругости без начальных условий; 3) показано, что при определенных условиях теплообмена допустима замена переменного коэффициента теплоотдачи эквивалентным постоянным; 4) исследованы тепловые волны с учетом конечной скорости распространения теплоты и установлено, что с увеличением времени релаксации теплового потока высшие гармоники перестают затухать с глубиной быстрее низших. В диссертации получены результаты, имеющие значение для практики: 1) разработана методика расчета ступени турбины с парциальным охлаждением рабочих лопаток; 2) разработана инженерная методика расчета колебаний температуры и термических напряжений в парциально охлаждаемых лопатках; 3) предложена методика определения локального коэффициента теплоотдачи на поверхности продольно обтекаемой насадки регенератора.

К автореферату имеются следующие замечания: 1) На с. 9 автореферата приведено выражение для эквивалентного стационарного коэффициента теплоотдачи, справедливое при любых законах колебаний температуры среды и коэффициента теплоотдачи, однако автор не указывает, исходя из каких предпосылок он получил указанную формулу. 2) На с. 13, 14 автореферата отмечено, что амплитуда тепловой волны уменьшается с увеличением глубины по экспоненте, показатель которой при конечной скорости распространения теплоты стремится к конечной величине с увеличением номера гармоники.

Как известно, для сходимости ряда необходимо, чтобы последовательность его членов была бесконечно малой. Таким образом, из представленных результатов получается, что ряд, представляющий собой решение гиперболической задачи теплопроводности, будет расходиться. Данный момент следовало пояснить подробнее. 3) На с. 14 приведено условие, связывающее параметры продуктов сгорания и охлаждающего агента в одной ступени турбины с парциальным охлаждением рабочих лопаток, однако из автореферата совершенно непонятно, как следует организовывать расширение потоков в последующих ступенях.

Сделанные замечания не снижают общей положительной оценки диссертации. Работа представляет собой законченное исследование, результаты которого могут найти практическое применение. Считаю, что Супельняк М.И. заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.14 — «Теплофизика и теоретическая теплотехника». Главный конструктор — Генеральный дирфстор, с 2, кандидат технических наук, ' ° ' Лауреат Государственной премии по;Йау~е 'и:.технике ',,', Шлейников Николай Вячеславович '„ : ы4"'Ф 248021, г. Калуга, ул. Московская, д. 247""-'-' ' ОАО Калужское опытное бюро моторостроения» тел.: 8 (4842) 59-34-12 е-та11: ЫЬгпф1са1 ц8а.ги .