Неофициальный отзыв 4 (Экспериментальное исследование гидродинамики и теплообмена в каналах малого диаметра при высоких приведенных давлениях)

Отзыв на автореферат диссертационной работы Беляева Александра Владимировича «Экспериментальное исследование гидродинамики и теплообмена в каналах малого диаметра при высоких приведенных давлениях», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук специальности 01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника. 1.Актуальность диссертационной работы В связи с увеличением объемов создания систем охлаждения микропроцессорной электронной аппаратуры на основе микро и миниканальных систем встает актуальным вопрос достоверного и точного расчета подобных теплообменных элементов„что требует надежных критериальиых уравнений для расчета гндросопротивления, теплоотдачи и критических тепловых потоков„а также рекомендаций по областям их применения.

Основная трудность при изучении процессов гидродинамики и теплообмена в каналах малого диаметра состоит в создании методик расчета коэффициентов гидравлического сопротивления и теплоотдачи в мини — и микроканалах в двухфазном потоке. Микро- и миниразмеры канала несомненно влияют на гидродинамику и теплообмен в двухфазном потоке, поскольку существующие внутренние масштабы (размер парового пузырька, диаметр жидкой капли и толщина пленки в дисперсно-кольцевом режиме течения), могут стать соизмеримыми с диаметром канала, что приводит к большому разнообразию режимов течения.

В этом случае расчет по имеющимся уравнениям для макроразмерных труб невозможен. Задачи повышенного давления в системах охлаждения также актуальны„так как это повышает температуры начала кипения и коэффициенты теплоотдачи. Иа данный момент в литературе существует множество экспериментальных работ, посвященных исследованию теплогидравлических параметров микро- и миниканалов. В болыпиистве из них данные получены в области низких и умеренных приведенных давлений. Кроме того, предложенные авторами корреляции носят эмпирический характер, в большинстве своем описывающие лишь данные авторов. Именно поэтому они не могут прогнозировать результаты экспериментов с условиями, отличными от тех, при которых были получены. Область высоких приведенных давлений в миниканалах остается малоизученной.

2. Научиаи новизна 1. Получен систематизированный массив экспериментальных данных о потерях давления в двухфазном потоке, теплообмене и кризисе теплообмена при кипении в ранее малоисследованном диапазоне параметров потока в миниканалах в условиях высоких приведенных давлений; 2. Выявлены режимы теплообмена при течении вскипающих хладагентов миниканалах в условиях высоких приведенных давлений, не представленные ранее в литературе.

Построены карты режимов; 3. Предложены методики расчета теплоотдачи. потерь давления и критических тепловых потоков в миниканалах в условиях высоких приведенных давлений в зависимости от параметров потока, 3. Достоверность полученных результатов. Все основные положения и выводы, сформулированные в диссертации, обеспечиваются корректностью использованием современных средств измерения и методов определения параметров потока, повторяемостью и согласованием полученных данных с известными (как теоретическими, так и экспериментщзьными) данными других авторов в перекрывающихся областях параметров.

Выводы диссертационной работы научно обоснованы. 4. Практическая ценность Полученные в работе экспериментальные данные могут быть использованы при разработке конструкций новых теплообменных элементов и сстем охлаждения. Поставленная в работе проблема отвечает приоритетному направлению развития науки, технологий и техники РФ: «Энергоэффективность, энергосбережение и ядерная энергетика».

5. Апробация работы По результатам исследований опубликовано 13 печатных работ, включая 2 научных статьи в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени кандидата наук, 11 публикаций тезисов н материалов докладов на Международных и Всероссийских конференциях. 6. Соответствие тематики и содержания диссертации выбранной специальности Результаты исследований полностью соответствуют паспорту научной специальности 01,04.14 - «Теплофизика и теоретическая теплотехника», а именно п.б «Экспериментальные исследования, физическое и численное моделирование процессов переноса массы, импульса и энергии в многофазных системах и при фазовых превращениях».

7. 'Замечания и пожелания по диссертации 1. В заключении п.1 (обзор) н 2 (подготовка стенда) достаточно тривиальны. Их нс надо было указывать, так они обязательны при выполнении любой научно-исследовательской работы. 2. Заключение не содержит никаких количественных значений хотя бы по надежности использования для расчета теплоотдачи в миниканалах прн течении кипящих хладагентов расчетных соотношения, нхшученные для макроканалов каналов, в том числе при высоких приведенных давлениях.

Это относится и к обобщению собственных опытных данных о потерях давления, теплоотдачи и критических тепловых потоков. Т.е. заключение констатирует выполнение работы, но не показывает конкретной новизны и значимости полученных результатов, особенно на фоне того, что часто для обобщения предлагается использовать уже известные формулы для макроканалов. 3. Не приведена неопределенность измерений параметров потока (температуры, давления, расхода, теплоотдачи, тепловых потоков, коэффициента гидросопротивления) на экспериментальном стенде.

4. В качестве пожелания — можно было визуализировать режим течения хотя бы на выходе из рабочего участка за счет установки короткого участка светопрозрачной кварцевой трубки того же диаметра. Это позволило бы точнее говорить о режимах течения в трубах. 5. Учитывая малый диаметр используемых труб можно и нужно было указагь качество внутренней поверхности (тегцюобмена), которая при данных размерах может оказывать влияние. 8. Соответствие диссертации критериям, установленным Положением о присуждении ученых степеней Материалы автореферата диссертационной работы соответствуют всем требованиям п.9 Положения Правительства Российской Федерации о присуждении ученых степеней, утвержденного Постановлением от 24 сентября 2013 года №842 с изменениями, утвержденными постановлений Правительства Российской Федерации от 30 июля 2014 года №723; от 21 апреля 2016 года №335; от 02 августа 2016 года №748). Представленный в автореферате материал показывает, что диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой на основании выполненных автором исследований разработаны теоретические положения, совокупность которых можно квалифицировать как научное достижение.

Основные идеи работы достаточно ясно и полно отражены в автореферате и публикациях автора. Попов Игорь Александрович д.т.н. (01,04.14), профессор кафедры теплотехники и энергетического машиностроения, заведующий лабораторией моделирования физико-технических процессов ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический универс им.А.Н,Туполева — КАИ» (въъ,1са1.ги) 420111, Казань, ул.К.Маркса, 10. Тел. 8919644!609 Е-та!1: роройдог-а1ех~~а~уапг(ех.га у'4Г"' итет 'л;лл» 9. Заключение Диссертационная работа Беляева Ллександра Владимировича является завершенной научно- квалификационной работой, которая позволяет решать задачи, связанные с разработкой и созданием компактных и эффективных миниканальных теплоообменных элементов систем охлаждения на основе результатов фундаментальных экспериментальных исследований теплоотдачи и гидросопротивления в миниканалах при течении кипящих хладагентов.

Замечания носят характер пожеланий и не снижают важность выполненных исследований, которая оценивается как высокая. Рассмотренный автореферат диссертации содержит совокупность вьиосимых на защиту новых научных результатов и положений, имеет внутреннее единство и свидетельствует о личном вкладе автора в науку. По итогам выполненных исследований Беляев Ллександр Владимирович заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника, .