Отзыв ведущей организации (Расчетно-экспериментальные исследования гидравлических характеристик трубопроводов систем теплоснабжения с учетом степени гидрофобности функциональных поверхностей)

УВЕРЖДАЮ Первый заместитель генерального ...ффек$фрй, научный руководитель ;;;-'--' 0АО,:«ЦТ ' .т.н. '«-.А'Ф ., «А.Г. Тумановский '" «";<<4Ё>> .." фй"' «г:. "« .~'-'- 2016 г. Отзыв Ведущей организации — Открытого Акционерного Общества «Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт» (ОАО «ВТИ») на диссертацию Морозова Михаила Александровича «Расчетно-экспериментальные исследования гидравлических характеристик трубопроводов систем теплоснабжения с учетом степени гидрофобности функциональных поверхностей», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.04 «Промышленная теплоэнергетика». Диссертационная работая Морозова М,А. посвящена разработке метода, направленного на повышение эффективности эксплуатации и совершенствования гидравлического расчета трубопроводных сетей систем теплоснабжения с модифицированными„на основе гидрофобизации, функциональными поверхностями.

Диссертационная работа содержит 136 страниц, включая 52 рисунка и 4 таблицы. Список использованных источников содержит 122 наименования. Актуальность работы показана во введении. Теплоснабжение является важной отраслью экономики РФ в связи с географическим расположением страны.

Централизация систем теплоснабжения РФ составляет более 70%, поэтому трубопроводы систем теплоснабжения являются одной из их ключевых составляющих. В связи со значительной протяженностью трубопроводов систем теплоснабжения разработка метода повышения эффективности их эксплуатации совершенствования гидравлического расчета является актуальной задачей. В первой главе приведен анализ трубопроводов существующих систем теплоснабжения.

Приведены данные по степени износа, изменению гидравлического сопротивления во времени, отмечены основные проблемы и задачи трубопроводных систем. Отмечается„что повышение энергетической эффективности систем теплоснабжения является одним из приоритетных направлений энергетической стратегии РФ на период до 2030 года. Показаны существующие способы повышения эффективности трубопроводов систем теплоснабжения, в том числе гидрофобизация внутренних поверхностей. Отмечена необходимость учета степени гидрофобности внутренних поверхностей трубопроводов при проектировании и расчете систем теплоснабжения, для чего предложено осуществить исследование влияния степени гидрофобности внутренних поверхностей трубопроводов систем теплоснабжения на их гидравлическое сопротивление.

Отмечено, что гидрофобность поверхности характеризуется углом смачивания, однако характеристикой гидравлического сопротивления является угол скатывания. Во второй главе рассмотрены основные направления формирования гидрофобности поверхностей. Отмечено, что применительно к функциональным трубопроводов из традиционных конструкционных материалов могут быть применены только некоторые из них. В качестве способа гидрофобизации поверхностей предложена наноразмерная модификация на основе ПАВ.

Осуществлены развернутые исследования влияния шероховатости поверхности и параметров гидрофобизирующего слоя (угла смачивания и угла скатывания) на гидравлическое сопротивления плоских поверхностей, в ходе которых показано, что шероховатости поверхности, несмотря на одинаковые параметры гидрофобизирущего слоя, оказывает существенное влияние на гидравлическое сопротивление поверхностей. Автором осуществлены уникальные исследования влияния гидрофобнзирующего покрытия на гидравлическое сопротивление плоских поверхностей в потоке воды при различных режимах течения. В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований влияния степени гидрофобности функциональных поверхностей трубопроводов на их гидравлические характеристики.

Приведены зависимости гидравлического сопротивления трубопроводов различного диаметра от скорости течения воды при разных параметрах внутренних поверхностей — угле смачивания и скатывания. Отмечена пропорциональная зависимость снижения гидравлического сопротивления трубопроводов уменьшению угла скатывания. В четвертой главе осуществлены расчетные исследования влияния степени гидрофобности на гидравлическое сопротивление трубопроводов различного диаметра с использованием программного комплекса Ноч~Ч1з1оп.

Разработана методика расчетных исследований и верифицнрована в соответствии с классическими экспериментальными зависимостями, полученными Шевелевым. Методика расчетного исследования базировалась на полученных экспериментальных данных и в результате ее использования автором были получены зависимости влияния эквивалентной шероховатости и диаметра трубопровода на оптимальную толщину гидрофобизирующего покрытия, необходимую для максимального снижения гидравлического сопротивления. В результате расчетных исследований разработана методика гидравлического расчета трубопроводных систем сетей теплоснабжения в зависимости от степени гидрофобности внутренних поверхностей, с использованием программного комплекса Нов Ч1зюп.

Предложена гипотеза о механизме влияния степени гидрофобности на гидравлическое сопротивление трубопроводов. В заключительной части автором разработан метод повышения 1 эффективности эксплуатации и совершенствования гидравлического расчета трубопроводных сетей систем теплоснабжения с модифицированными, на основе гидрофобизации, функциональными поверхностями и проведена его экономическая оценка на примере ЦТП системы отопления строения 23 НИУ «МЭИ». Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Автором разработан метод целенаправленного повышения эффективности эксплуатации и совершенствования гидравлического расчета трубопроводных сетей систем теплоснабжения с гидрофобизированными функциональными поверхностями.

2. Получены экспериментальные зависимости снижения гидравлического сопротивления от изменения углов скатывания поверхности для трубопроводов различного диаметра. 3. Автором на основе программного пакета Г!овУ1з1оп разработан метод гидравлического расчета трубопроводов в зависимости от эквивалентной шероховатости и углов смачивания и скатывания внутренних поверхностей.

4. Автором получена уникальная зависимость оптимальной толщины гидрофобизирующего покрытия от исходного состояния поверхности и диаметра трубопровода для максимального снижения гидравлического сопротивления. Практическая ценность работы заключается в следующем: Решения и методы, предложенные в диссертационной работе, могут быть использованы в ПАО «МОЭК», ПАО «Мосэнерго», АО «Мосводоканал» и других теплоэнергетических, водоснабжающих и проектных организациях при проектировании новых„а также при модернизации существующих трубопроводных систем. Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов определяется использованием апробированных методик планирования и проведения исследований, методик анализа экспериментальных результатов, применением средств измерений необходимой точности; удовлетворительной сходимостью результатов прн многократных повторениях; использованием апробированных пакетов расчетных исследований гидродинамических процессов.

Основные положения работы, результаты теоретических и расчетных исследований докладывались и обсуждались на 18-19, 21 Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва 2012 — 2015 гг.); 1- ой Международной конференции по производству энергии в 21-м веке <сЕпегяуОпез1 2014» (Екатеринбург 2014 г.); 7-ой Международной школе- семинаре молодых ученых и специалистов (Москва 2014 г.); заседаниях кафедры Промышленных теплоэнергетических систем НИУ «МЭИ». Автореферат полностью отражает основное содержание диссертации.

По работе имеются следующие замечания: 1. Не обоснован выбор скоростей рабочей среды при проведении исследований влияния степени гидрофобности на гидравлическое сопротивление труб различного диаметра. 2. Целесообразно экстраполировать полученные зависимости снижения гидравлического сопротивления от изменения угла скатывания н изменения эквивалентной шероховатости трубопроводов различного диаметра (рис. 3.14 и 4.6). 3. Неясно, как в условиях реальной эксплуатации применить разработанный метод целенаправленного повышения эффективности эксплуатации н совершенствования гидравлического расчета трубопроводных сетей систем теплоснабжения с гидрофобизированными функциональными поверхностями? Вышеперечисленные замечания не снижают положительной оценки рассмотренной диссертационной работы.

Несмотря на замечания по объему экспериментальной работы, научному уровню„актуальности проблемы и ее практической значимости, диссертационная работа «Расчетно-экспериментальные исследования гидравлических характеристик трубопроводов систем теплоснабжения с учетом степени гидрофобности функциональных поверхностей» полностью соотвествует предъявляемым требованиям ВАК Российской Федерации к кандидатским диссертациям, а ее автор, Морозов Михаил Александрович, заслуживает присвоения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.04 — «Промышленная теплоэнергетика».

Диссертационная работа обсуждена на расширенном заседании научнотехнического совета физико-технического отделения ОАО «Всеросскийский теплотехнический институт» (протокол № 2 от 24.!! 2016 г.). Кандидат технических наук, Заведующий физико-техническим отделением «Всероссийского дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнического научно-исследовательского Инстутута» (ОАО «ВТИ») ! 15280, г. Моска, ул. Автозаводская, д. 14 (495) 675-40-82, МЯ',у1).ш д ' '„~ Туркин Анатолий Васильевич .