3D打印膨脹渦輪機(jī)幫助俄羅斯走可持續(xù)能源發(fā)展道路

近日，彼得大圣彼得堡理工大學(xué)（SPbPU）的科學(xué)家們已經(jīng)使用3D打印技術(shù)來開發(fā)用于在高壓天然氣上操作的發(fā)電機(jī)的膨脹渦輪機(jī)。這項(xiàng)研究被SPbPU描述為俄羅斯可持續(xù)能源的“巨大的一步”。

雖然從俄羅斯的一端到另一端的旅行相當(dāng)困難，但生活在世界上最大的國家還是有它的優(yōu)點(diǎn)。例如石油和天然氣工業(yè)，這個巨大的國家擁有大量的自然資源，包括天然氣，這對世界上GDP占第15大經(jīng)濟(jì)體的國家有很大的貢獻(xiàn)。到今天，俄羅斯科學(xué)家仍然在尋找以最有效和最盈利的方式合理利用該國豐富的自然資源的新途徑。

上周，SPbPU的科學(xué)家宣布將開發(fā)用于從天然氣發(fā)電的渦輪膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)的膨脹渦輪機(jī)。渦輪機(jī)能夠在1kW的電功率的低體積流量的天然氣下引發(fā)顯著的壓降，并且由3D打印的塑料部件制成。部分3D打印的發(fā)電機(jī)可以將其發(fā)射的能量的一部分（否則將被浪費(fèi)并且導(dǎo)致對環(huán)境的污染）轉(zhuǎn)換成可用的電力。

“天然氣礦床和俄羅斯開發(fā)的天然氣輸送系統(tǒng)（GTS）基礎(chǔ)設(shè)施是國家寶庫，使得該國在天然氣的提取和供應(yīng)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，天然氣是最清潔的化石燃料。”SPbPU研究人員說，“GTS的運(yùn)行對能源、社會和經(jīng)濟(jì)安全有直接影響。此外，俄羅斯是向歐洲國家供氣的主要供應(yīng)商。因此，GTS的現(xiàn)代化是政府工作的主要方向之一”。

研究人員說，國家天然氣運(yùn)輸系統(tǒng)現(xiàn)代化的一個重要部分涉及使用新的創(chuàng)新制造工藝，使發(fā)電機(jī)的每個部分盡可能有效。在這個研究項(xiàng)目中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過使用鄰接接觸來補(bǔ)充渦輪機(jī)主輪中的3D打印塑料盤，它們可以將盤施加的應(yīng)力減小25％。

據(jù)了解，通過使用3D Systems的Accura Xtreme塑料光聚合物3D打印材料，并在立體光刻3D打印機(jī)上打印零件，可以用改進(jìn)的表面質(zhì)量和增加的剛度。此外，以這種方式印刷的部件可以承受-30℃和65℃之間的溫度。然而，在使用SLA打印的部件之前，需要進(jìn)行進(jìn)一步的測試。

該研究已在《國際環(huán)境與科學(xué)教育》上發(fā)表，是根據(jù)題為“研究與開發(fā)2014 - 2020年俄羅斯科學(xué)和技術(shù)綜合體的優(yōu)先方向”的聯(lián)邦計劃進(jìn)行的。渦輪膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)與3D打印膨脹渦輪將在今年晚些時候安裝在圣彼得堡郊區(qū)。
來源：3d虎
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