Отзыв ведущей организации (Исследование циклических процессов теплопроводности и термоупругости в термическом слое твердого тела сложной формы)

(УТВЕРХtДАЮ)Проректор по научной работеФгБоУ впО:авиационный институт1Московский(национапъный исследовательскийуниверситет)>>:и,#жршевцжЁtывведущей организации на диссертационнуюработу Супельняка Максимаигоревича <<исследование циклических процессов теплопроводности итермоупругости В термическом слое твердого тела сложнойформы),представленную на соискание ученой степени кандидата техническихнаук по специальности 01.04.14 - <<Теплофизика и теоретическаятеплФтехника>щиссертация Максима Игоревича Супельняка посвящена исследованиюциклических процессов теплопроводности и термоупругости в термическомслое твердого тела сложной формы.АктуальностЬ темы связана с разработкой новых подходов кисследованию колебаний температуры И термических напряжений вэлементах технических устройств, которые могут найти применение напрактике И позволят получить новую информацию о протеканиициклического теплопереноса в твердых телах при переменном коэффициентетеплоотдачи.Область исследования соответствует специzlJIьности01.04.14<<Теплофизика и теоретическая теплотехника)).Щель работы - разработк а и практическое использование расчетныхСХеМ ДJuI исследования тепловых волн и термоциклических напряжений втермическом слое твердого тела сложной формы.Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:- выбор одномерных пространственных моделей для исследования тепловыхволН и терМоциклИческих напряжений в термическом слое твердого теласложной формы;применение расчетных схем дляисследованиrIтермоустапостнойпрочности парциально охлаждаемых рабочих лопаток турбин;провеДение экспериментапьных исследований для практическогоиспользованиrI полученных анапитических зависимостей.научная новизна результатов заключается в разработке расчетныхсхеМ дJUI исслеДования тепловых волн и термоциклических напряжений втермическом слое твердого тела сложной формы, выводе новыханапитических решений задач теплопроводности итермоупругости,доказательстве возможности замены переменного коэффициентатеплоотдачи эквив€UIентным постоянным, исследовании особенностейТеПлОВых волн при конечной скорости распространения теплоты.Практическая значимость результатов состоит в р€вработке методикРаСЧеТа сТУпени турбины с парциаllьныммногоцикловой термоуст€lJIостнойохлаждением рабочих лопаток и ихпрочности, а также методики определениrIлокапьного коэффициента теплоотдачина поверхностипродольнообтекаемой насадки регенератора.Щостоверность и обоснованность результатов диссертацииопределяется тем, что в исследованиях использов€LIIись на}чноподтвержденные физические и математические модели, теоретическиобоснованныеанаJIитические методырешениядифференци€tльныхуравнений, проводилась оценка оценкой методической погрешностиизмерения температуры и применялись аттестованные измерительныеустройства ипредварительно тарированные термоэлектрическиепреобрЕ}зователи.Личный вклад автора не вызывает сомнений, поскольку имсамостоятельно пол)чены все основные результаты диссертации.2зработа прошла всестороннюю апробацию, поскольку ее результатынеоднократно доклаДываJIисЬ на конференциях всероссийского уровня инаrIных семинарах.

основные реЗультаТы диссертации полно исвоевременно опубликованы В 13 работах, среди которых 4 статьи вр€tзличныхжурн€tлахиз спискаВАК.Щиссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и спискалиТератУры. Список литературы состоитиз 150наименований. Работаизложена на 249 страницох, содержит 8б рисунков и 27 таблиц.первая глава является обзорной. В ней . приведеныКОНСТРУКциЙ,примерыв которых на практике возникают тепловые волны,преДсТавлен достаточноподробныйобзоранаJIитическихиметодовинтегрировани,I задач теплопроводности с нестационарным коэффициентомтеплоотдачи.Во второй главе разработаны расчетные схемы для исследованияциклических процессов теплопроводности и термоупругости в термическомслое твердого тела сложной формы. Показано, что при высокой частотепроцесса расчет колебаний температуры можно проводить при некоторомпостоянном коэффициенте теплоотдачи, который эквив€tlrентенисходномупеременному.

Проведено детаJIьное исследование трех расчетных схемцилиндра, пространства с цилиндрическим канапом и полупространства. Дляних полrIены ан€шIитическиезадачитермоупругостирешения задач несвязанной кв€lзистатическойбезначЕLIIьных условий,нестационарность коэффициента теплоотдачи. Вучитыв€Iющиекачестве методаинте|рированиrI краевых задач выбран метод р€вделенияпеременных,решения полrIены в виде тригонометрических рядов Фурье по переменнойвремени.

Для цилиндра также исследов€Iпось гиперболическое уравнениетеплопроводности и несвязанная динамическая задача термоупругости. Напримере полупространства проведено более детЕtльное исследованиетепловых волн при конечной скорости распространения теплоты. Дляцилиндра и пространства с канuLпом получены априорные оценки решений?,J4параболической задачи теплопроводности без начаIIьных условий. На основерезультатовисследований разработаны простые расчетные формулы иметодикаопределениятермоуст€LIIостнойпрочностипарци€Iльноохлаждаемых турбинных лопаток.В третьей главесТУПенисразработана методика проектированиrI турбиннойпарциztпьным охлаждением рабочих лопаток.С еепомощьюпроведен расчет ступени и полуIены данные для расчета методом конечныхэлементов тепловых волн и термоциклических напряжений в сеченииОхЛажДаемоЙ лопатки.

Результаты пространствецного моделированиясопоставлены с данными расчетов по одномерным моделям и приближеннымформулам, в результате чего подтверждена адекватность результатов второйглавы.В четвертой главе решение задачи теплопроводности безусловий и его предельнаrI форма для высокотеплопроводногоначаJIьныхматериалаиспользованы для исследования циклического коэффициента теплоотдачи наповерхности цилиндрц продольно обтекаемого потоком жидкости спульсирующей температурой. Для этого проведены эксперимент€шьныеисследования на специшIьно разработанным стенде, данные которыхиспользованы для решения обратной граничной задачи теплопроводности.Значимость для науки результатов диссертации заключается в том,что предложен новый подход, позволяющий выделить из пространственныхполеитемпературы инапряженно-де формированногосостоянияслою, и провести ихсоставляющие, относящиесяк термическомуанапитическое исследование.Получены новые сведения о циклическихпроцессах теплопереносавтвердыхтелах.Установлено, что принестационарном коэфф"ц"енте теплоотдачи на высокочастотные колебаниятемпературы основное влияние окЕLзывает не только его среднее за периодзначение, нои величин1которая зависит от коэффициента теплоотдачи,температуры жидкости и средней за период плотности теплового пОтОКа Наповерхности тела, причем эквившIентный постоянный коэффициеНТ45теплоотдачи может существенно отличаться от среднего за период.установлено, что при низкой скорости распространения теплоты болеевысокие гармоники колебаний температуры не затухают более длительно посравнению с низкими гармониками..

Из-за этого колебания температуры набольшой глубине не становятся гармоническими, что принципи€цIьнымобразом отличается от классическихбесконечно высокой скоростиррезультатов,соответствующихаспростране ния теплоты.значимость для практики результатов диссертации заключаетсятом, что они могут использоваться при проектировании турбинвсохлаждением рабочих лопаток и теплообменных аппаратовпарци€tльнымрегенеративного типа.Рекомендации поиспользованию результатов ивыводовДИССеРТаЦии.

Результаты диссертации могут быть использованы при расчетеТУРбИННОЙступениспарциaльным охлаждением лопатокивыборехарактеристик профиля лопатки, которые обеспечат ее надежную работу подДейСТвиеМ термоциклических напряжениЙ. Такжевозможно ихиСПольЗование для более детаJIьного исследования циклической теплоотдачиИ разработки соответствующих критери€lJIьныхуравнениЙ, которые моryтбыть з€lJIожены в уточненную методику проектированиrI регенераторов спродольно обтекаемой насадкой.