С П Р А В К А - Кафедра 204. Авиационно
advertisement
СПРАВКА к делу № __________________ о выдаче Солнцеву Михаилу Вячеславовичу диплома кандидата наук Решение диссертационного совета Д 212.125.08 при Московском авиационном институте (государственном техническом университете) (МАИ) Министерства образования и науки Российской Федерации, 125993, г. Москва, А-80, ГСП-3, Волоколамское шоссе, д. 4 (срок полномочия действия диссертационного совета установлен на период действия номенклатуры специальностей, приказ № 36-в от 12.01.01 г.), № 16 от 20 декабря 2004 г., о присуждении Солнцеву М.В. ученой степени кандидата технических наук на основании защиты диссертации на тему «Газодинамическое и тепловое взаимодействие струи с поверхностью при воздействии сносящего потока», по специальности 01.04.14 «Теплофизика и теоретическая теплотехника». Солнцев Михаил Вячеславович 1953 г. рождения, гражданин Российской Федерации, в 1976 г. окончил Московский государственный авиационный институт (технический университет), в 1986 г. окончил заочную аспирантуру МАИ, работает в должности старшего преподавателя на кафедре «Авиационная и ракетно-космическая теплотехника» Московского авиационного института (государственного технического университета) с 09.2000 года по настоящее время. Диссертация выполнена на кафедре «Авиационная и ракетно-космическая теплотехника» МАИ Министерства образования и науки Российской Федерации, 125993, г. Москва, А-80, ГСП-3, Волоколамское шоссе, д. 4. Научный руководитель: Галицейский Б.М. Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор кафедры «Авиационная и ракетно-космическая теплотехника» Московского авиационного института (государственного технического университета). Соискатель имеет 12 опубликованных работ общим объемом 6,7 печатных листов, в том числе имеет по теме диссертации 10 работ общим объемом 6,1 печатных листа 5 работ опубликованы в научных журналах и 5 тезисов докладов – в сборниках международных и Всесоюзных конференций. В соавторстве опубликовано 8 работ, в которых изложены новые впервые полученные результаты экспериментального исследования струйных систем охлаждения. В частности, предложены методы и расчетные зависимости для определения значения координаты критической точки, градиента скорости в области критической точки, скорости потока на внешней границе пограничного слоя, температуры теплоизолированной поверхности и коэффициента теплоотдачи при тепловой защите поверхности при помощи струйной системы справедливые в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров. Это позволяет рассчитывать и оптимизировать струйные системы охлаждения в широком диапазоне изменения основных параметров. На основании результатов исследования указан путь создания эффективных систем струйного. Личный вклад автора в этих публикациях заключается в постановке задачи, разработке методики исследования и создании экспериментальной 1 установки по исследованию тепломассообмена в рассматриваемых струйных системах. Представленные в этих публикациях результаты получены при непосредственном участии автора в качестве ответственного исполнителя работ по данной тематике, включая проектирование и создание экспериментального стенда и экспериментальных моделей, разработку физических моделей, обработку, анализ и обобщение экспериментальных данных. 1 Солнцев М.В. Теплообмен струи с поверхностью при воздействии сносящего потока (доклад), Комиссия по газовым турбинам АН СССР. Рыбинск 1993 г. 2. Солнцев М.В. Галицейский Б.М., Ноздрин А.А. Теплообмен в струйных системах охлаждения (доклад). III Минский международный форум Тепломассообмен ММФ-96 Минск ИТМО 1996 г. т.1, ч.2, с.191-195. 3. Solntsev M.V., Galitseyiskiy B.M., Nozdrin A.A., Galkin V.Yu. Investigation of Local Characteristics in the Complex Jet Systems. Proceeding of the First World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics. Brussels Belgium 1996 Ediziony 1997, vol.3, pp. 1831-1837. Официальные оппоненты: Шевченко И.В. доктор технических наук, профессор Российского государственного технологического университета им. К.Э. Циолковского «МАТИ»; Голубев В.А. кандидат технических наук, профессор кафедры «Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок» Московского авиационного института (государственного технического университета). Дали положительные отзывы на диссертацию. Ведущая организация – ТМКБ «Союз», в своем положительном заключении, составленном начальником отдела теплотехнических расчетов Пушкиным Ю.Н. и ведущим инженером к.т.н. Бутоновым В.В. и утвержденный Первым заместителем Главного конструктора ТМКБ «Союз» к.т.н. Лобуревым А.В. указала, что проблема тепловой защиты элементов конструкций различного назначения при помощи струй и сносящего решенная автором представляется весьма актуальной.. К существенным результатам работы относятся методика расчета параметров течения на внешней границе пограничного слоя, полученная система критериальных уравнений для расчета локальных граничных условий теплообмена в струйных системах охлаждения, справедливая в широком диапазоне изменения газодинамических, теплофизических и конструктивных параметров струйной системы; путь создания эффективных систем струйного охлаждения, т.е. выявлена возможность достижения приемлемой температуры охлаждаемой поверхности меньшим количеством охлаждающего воздуха решение задачи достижения равномерного температурного поля охлаждаемой поверхности, и помощь в устранении проблемы, порожденной большими нестационарными термическими напряжениями из-за неравномерного поля температуры элементов горячей части тракта современного воздушнореактивного двигателя. 2 Результаты работы внедрены на АМНТК «Союз» 119270, г. Москва, Лужнецкая наб.,2/4 и в ТМКБ «Союз» 123362, г.Москва, ул.Вишневая,7 На диссертацию и автореферат поступили четыре отзывов. Все отзывы положительные. В отзывах отмечается актуальность темы исследования Солнцева М.В., новизна полученных результатов и их значимость для науки и практики. В отзывах также указываются замечания, не снижающие научной новизны и практической значимости работы. 1. В отзыве Уфимского государственного авиационного технического университета, составленном д.т.н., профессором кафедры «Авиационная теплотехника и теплоэнергетика» Трушиным В.А. отмечается, что на практике в системах со струйным охлаждением деталей в основном встречаются плоские и мало изогнутые каналы, автор же исследовал цилиндрический; сносящий поток на практике образуется, в большинстве случаев, за счет воздуха предыдущих струй и потому переменен по длине канала с перфорированным дефлектором; нет сопоставлений результатов автора с данными Керчера и Табакова. 2. В отзыве Московского энергетического института МЭИ, составленном д.т.н., профессором кафедры «Инженерная теплофизика» Кузьма-Китча Ю.А., отмечается, что нет пояснения причины возникновения вторичных максимумов на распределении коэффициентов теплоотдачи. 3. ФГУП ММПП «Салют». Отзыв составлен начальником конструкторского бюро перспективных разработок, к.т.н. Рыбко В.А. и ведущим конструктором Кинзбурским В.С. и утвержден Заместителем Генерального директора по науке ФГУП ММПП «Салют» д.т.н., профессором Крымовым В.В. . отмечается, что нет полного описания обозначений некоторых относительных величин на графиках. 4.ОАО АМНТК «Союз». Отзыв поступил от Первого заместителя Генерального конструктора к.т.н. Наумова А.Н. Замечании нет. В дискуссии приняли участие: д.т.н., проф Дзюбенко Б.В. д.т.н., проф. Козлов А.А. зав. каф. 204, к.т.н., проф. Мякочин А.С. При проведении тайного голосования диссертационный совет в количестве 18 человек (из них 3 доктора наук по специальности рассматриваемой диссертации), участвовавших в заседании, из 25 человек, входящих в состав совета, проголосовали: «за» 18, «против» нет, недействительных бюллетеней нет. Диссертационный совет единогласно принял следующее заключение. 1. Актуальность темы исследования. Развитие газотурбинных двигателей всех типов и назначений характеризуется в первую очередь повышением температуры рабочего тела. В авиационно-космическом и энергетическом машиностроении струйный обдув широко применяется в системах воздушного охлаждения элементов ГТУ и ВРД, в первую очередь лопаток турбин. В осуществленных конструкциях струйный обдув часто используется в сочетании с другими способами 3 охлаждения (например, продольное обтекание), обеспечивая возможность оптимизации температурного поля деталей. Это позволяет существенно снизить температуру лопатки по сравнению с температурой омывающего ее газа. Все это и предопределяет актуальность цели и задач настоящего исследования. 2. Наиболее существенные результаты диссертационной работы: - создана методика расчета параметров течения на внешней границе пограничного слоя, что позволило, на основании полученных экспериментальных данных, создать систему критериальных уравнений для расчета локальных граничных условий теплообмена в струйных системах охлаждения, справедливую в широком диапазоне изменения газодинамических, теплофизических и конструктивных параметров струйной системы. - указан путь создания эффективных систем струйного охлаждения, т.е. выявлена возможность достижения приемлемой температуры охлаждаемой поверхности меньшим количеством охлаждающего воздуха. - результаты исследования позволяют решить задачу достижения равномерного температурного поля охлаждаемой поверхности, и помогают устранить проблему, порожденную большими нестационарными термическими напряжениями из-за неравномерного поля температуры элементов горячей части тракта современного воздушно-реактивного двигателя. 3. Научная новизна, полученных результатов: - выявлено наличие максимума в зависимости, характеризующей изменение градиента скорости в области критической точки от параметра вдува, для различных высот канала: - предложена модель течения, позволяющая объяснить как возникновение максимума, так и его смещение в область больших значений параметра вдува при увеличении высоты канала; - установлено, что максимум значения температуры адиабатной (теплоизолированной) поверхности находится ниже по потоку по сравнению с положением критической точки, причем ниже тем значительнее, чем меньше высота канала и параметр вдува; - вскрыто, что дальнобойность пристенной струи на линии растекания струи по поверхности, проходящей через критическую точку в направлении сносящего потока, в данных условиях практически не зависит от параметра спутности, а изменение безразмерных параметров по длине пристенной струи автомодельно при изменении параметра вдува и высоты канала; - показано, что если в качестве условий однозначности использовать полученные в настоящем исследовании значения параметров потока на внешней границе пограничного слоя, то экспериментальные данные по определению коэффициента теплоотдачи в критической точке и на линии растекания струи по поверхности, проходящей через критическую точку в направлении сносящего потока удовлетворительно обобщаются известными критериальными зависимостями для расчета теплообмена в критической точки и на плоской пластине; 4 - получены зависимости для определения локальных значений температуры теплоизолированной поверхности и коэффициента теплоотдачи по всей поверхности растекания струи. - предложен метод учета взаимного влияния двух друг за другом расположенных струй посредством введения понятия эффективного параметра вдува. 4. Степень обоснованности и достоверности полученных результатов. Определяется надежностью методик проведения экспериментального исследования и подтверждена адекватностью экспериментальных и теоретических положений исследований содержащихся в работе. 5. Практическая значимость и ценность диссертационной работы. Предложены методы и расчетные зависимости для определения значения координаты критической точки, градиента скорости в области критической точки, скорости потока на внешней границе пограничного слоя, температуры теплоизолированной поверхности и коэффициента теплоотдачи при тепловой защите поверхности при помощи струйной системы справедливые в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров. Это позволяет рассчитывать и оптимизировать струйные системы охлаждения в широком диапазоне изменения основных параметров. Кроме того, на основании результатов исследования указан путь создания эффективных систем струйного охлаждения. 6. Внедрение и рекомендации по дальнейшему использованию результатов диссертационной работы Работа выполнена в рамках Государственной программы важнейших НИР и программы «Научные исследования Высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» (подпрограмма «Топливо и энергетика»). Исследования выполненные в диссертации Солнцева Михаила Вячеславовича являются работой по развитию лопаток дефлекторной схемы охлаждения. Обобщение полученных результатов в виде аналитических зависимостей дало возможность диссертанту воплотить их в компьютерную программу. Данные конкретных расчетов по ней использовались при создании новых образцов охлаждаемых лопаток на предприятиях АМНТК «Союз» и доводке изделий в ТМКБ «Союз». Разработанные методика расчета и программа проектирования системы охлаждения лопаток газовой турбины в настоящее время используется в МАИ и рекомендуется для использования на предприятиях авиационно-космического и энергетического машиностроения, а также в учебном процессе авиационных ВУЗов. 7. Личное участие автора. Диссертанту принадлежит инициатива в постановки задачи, разработке методики ис5 следования и создании экспериментальной установки по исследованию тепломассообмена в рассматриваемых струйных системах. Представленные в диссертационной работе результаты получены при непосредственном участии автора в качестве ответственного исполнителя работ по данной тематике, включая проектирование и создание экспериментального стенда и экспериментальных моделей, разработку физических моделей, обработку, анализ и обобщение экспериментальных данных. 8. Соответствие положения ВАК о «Порядке присуждения ученых степеней». Диссертационная работа Солнцева Михаила Вячеславовича на тему: «Газодинамическое и тепловое взаимодействие струи с поверхностью при воздействии сносящего потока» является законченной научно-квалификационной работой, посвященной решению актуальной задачи, имеющей важное народно хозяйственное значение, выполнена на высоком научном уровне и отвечает всем требованиям п.8 Положения ВАК о «Порядке присуждения ученых степеней». Председатель диссертационного Совета д.т.н., профессор Равикович Ю.А. Ученый секретарь диссертационного Совета к.т.н., доцент Никипорец Э.Н. 6
