сегодня: 23.10.2021

[сделать стартовой]

Рубрики
Общество
Экономика
Политика
Спорт
Наука
Культура
Образование
Здравоохранение
Информационные технологии
Силовые структуры
Криминал
Происшествия
Экология
Недвижимость
Нск-риэлт
Байкал
Национальные проекты
Лес - богатство Сибири
Нефть и газ Сибири
Сибирский уголь
Научно-технический прогресс
Сибиряки
Мир вокруг нас
Интервью
Актуально

Сибирский федеральный округ
Наука и жизнь

Луна образовалась в результате ядерного взрыва


Видеокамеры для "супермена"


"Конец света" в прямом смысле слова


Земные океаны и атмосфера появились благодаря метеоритной бомбардировке


Солнце на Земле


Искусственный интеллект совсем рядом



ТОП-20 инженерных чудес света



Четвероногий друг


Новости Байкала

2021-05-07 07:07:00 /РИА "Сибирь" /Томск

В Томске ученый нашел способ производства материалов для 3D-принтера





Аспирант физико-технического факультета Томского госуниверситета Роман Турубаев при поддержке гранта РФФИ разрабатывает модель двухфазного турбулентного закрученного течения в комбинированном аппарате порошковой технологии. Это позволит в том числе усовершенствовать способ производства материалов для 3D-принтеров, обеспечив однородность частиц сырья для печати.

Мелкодисперсные порошки с заданными размерами нашли широкое применение в 3D-печати, где всё строится по принципу наслоения. Из-за небольшого размера частиц слои можно делать очень тонкими, это позволяет напечатать объекты сложной формы. Однако разница в размере частиц может привести к тому, что слои будут получаться неоднородными и, как следствие, снизится качество готового продукта. Поэтому важно, чтобы частицы были не только мелкими, но и однородными.

"Важно также, чтобы производство сырья было экологичным. Сейчас установок, обеспечивающих это, достаточно мало, и при этом вопрос разделения по размерам для них остается нерешенным. Один из таких аппаратов есть в НИИ ПММ ТГУ, но у него не очень высокая эффективность. Мы решили это исправить. Раньше можно было получить X грамм порошка заданного размера за определенное время, а с нашим вариантом получается сделать это быстрее", - рассказал Роман Турубаев.

Повысить эффективность классификации порошков решили за счет модификации лопаток ротора. Само устройство сконструировано таким образом, что частицы проходят два этапа сепарации. Сначала они запускаются снизу из трубки и за счет аэродинамической силы огибают вращающийся отбивной диск. Если частица слишком большая, то по инерции она летит прямо, ударяется о диск и падает вниз для повторного измельчения. Легкие частицы попадут в верхнюю часть, где вращающийся ротор обеспечивает второй этап сепарации.

"Проблема в том, что когда подлетают легкие частицы – они неравномерно распределяются по высоте ротора и скапливаются в верхней части камеры. Было предположение, что можно выровнять распределение частиц за счет изменения формы лопаток ротора с прямоугольной на трапецеидальную. Так ротор приобретает трапециевидную форму, за счет чего частицы равномерно распределяются, и как следствие, процесс сепарации происходит эффективней", - пояснил Роман Турубаев.

Чтобы убедиться в эффективности этой геометрии, молодой ученый провел два этапа расчетов: расчет аэродинамики (как течет газ, который поднимает частицы вверх) и расчет траектории частиц. Была написана программа, где учтены случайные колебания, которые могут быть у частицы. Затем, чтобы избежать трудозатратных экспериментов, рассчитали поведение частиц в новом роторе в условиях ламинарности.

"Минусы экспериментов в том, что на это требуются ресурсы — как человеческие, временные, так и денежные. Сейчас с ростом вычислительной мощности машин всё это можно моделировать. Пишется программа, которая численно решает дифференциальные уравнения, а в результате мы понимаем, будет ли работать та или иная задумка", - добавил  ученый.

На данном этапе отлаживается решение турбулентной задачи, где процессы максимально приближены к реальности, а по результатам исследования приняты к печати две научные статьи. Также предстоит построить кривые эффективности и оформить патент для дальнейшего внедрения технологии в производство. Как только расчеты будут завершены, новую модель можно будет использовать как для совершенствования существующих аппаратов, так и для создания устройств нового типа.

"Наше исследование позволяет получить мелкие порошки фиксированного размера экологически чистым путем. Используя их, можно изготовить качественные материалы, которые лежат в основе очень большого количества изделий. Например, в атомной, химической, фармацевтической промышленности, авиации и машиностроении. Будь то таблетка, автомобиль или ракета - необходимо иметь материалы с микрокристаллической, наноразмерной структурой, которая, в свою очередь, позволяет значительно повысить физико-механические и функциональные свойства изделий", - подытожил Роман Турубаев.

 

Источник: http://www.tsu.ru/http://www.tsu.ru/



Cмотрите также:  Наука  Томская область
Архив
пн вт ср чт пт сб вск
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
Поиск по сайту
Что? Где? Когда?
****

25-27 октября в Томске пройдет II конференция "Водород. Технологии. Будущее""

*****

10-15 ноября 2021 года в Омске пройдет театральный фестиваль "Достоевский. Омск"

*******

16 октября 2021 года в Красноярске стартует фестиваль Дмитрия Хворостовского

*****
Сохраним Байкал!

Экологический кризис на Байкале: новый эпизод с сине-зелеными водорослями
Все о клещах

Новосибирские ученые: как уберечься от заболеваний, переносимых клещами

Планета Земля

2036 год: Апофеоз или Апокалипсис?


Катастрофы: возможность или неизбежность
Реклама

Универсальная вебкамера за 1190 рублей, функция автоматической записи
*******
О проекте Контакты Партнеры  
Rambler's Top100
Copyright © 2004-2021 РИА "Сибирь"
E-mail: rian@cn.ru
Телефон: 8(383) 214-20-12