23.08.2022

Ученые ТПУ разработали новые типы поверхностей нагрева для сжигания перспективных гелеобразных топлив. По словам авторов разработки, время задержки зажигания уменьшено на 30 процентов, а сами поверхности имеют сверхвысокую стойкость к осаждению продуктов горения, что позволит улучшить работу двигателей различных типов и камер сгорания. Результаты опубликованы в журнале Fuel. Лазерные технологии широко применяются в промышленности при сварке, резке, маркировке, термообработке, сверлении и в повседневной жизни, например, при считывании штрих-кодов и записи дисков, рассказали ученые Томского политехнического университета (ТПУ).

По их словам, лазерные технологии позволяют получать результаты, которых нельзя достичь другими средствами. Ученые ТПУ, объединив научные группы по изучению процессов зажигания и горения, получению композитных материалов и поверхностных явлений на модифицированных поверхностях металлов и керамики, смогли изучить и применить лазерные технологии обработки поверхностей для нужд теплоэнергетики и авиакосмической отрасли в области энергогенерирующего оборудования. «Ранее не только в России, но и в мире лазерные технологии обработки поверхностей для решения таких научных задач не применялись и не изучались. Объединение трех научных групп позволило решить круг актуальных задач в областях материаловедения и энергетики и стало возможным при поддержке исследований Российским научным фондом», — рассказал доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрий Феоктистов.

Ученые разработали новые виды поверхностей нагрева из жаропрочной, жаростойкой стали и карбидокремниевой керамики, из которых конструируются элементы камер сгорания энергогенерирующего оборудования для сжигания традиционных и перспективных безметальных и металлизированных гелеобразных топлив. По сравнению с применяемыми на практике поверхностями нагрева разработанные в ТПУ поверхности характеризуются сверхвысокой стойкостью к осаждению продуктов горения, золы и даже шлака, сообщили ученые.

Кроме того, в условиях попадания на такие поверхности капель топлив значительно уменьшается, более чем на 30 процентов, время задержки зажигания и выгорания в условиях кондуктивного нагрева. Это позволит значительно улучшить характеристики двигателей различных типов — внутреннего сгорания, дизельных и реактивных, а также камер сгорания (топок) энергогенерирующего оборудования, рассказали в университете. В дальнейшем научный коллектив намерен получить композитные материалы с керамической матрицей Cu/SiC, характеризующиеся уникальными свойствами, необходимыми для работы передовых цифровых, интеллектуальных производственных технологий, систем обработки больших объемов данных, искусственного интеллекта, систем связи 5G.

Источник: РИА Новости