ГЛОБАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

В статье представлены результаты исследования микроструктуры и химического состава отечественного аналога жаропрочного никелевого сплава GTD111, полученного методом селективного лазерного плавления (СЛП). Проведено детальное изучение морфологии порошка, использованного в процессе, а также анализ структуры и фазового состава полученных образцов. Особое внимание уделено влиянию легирующих элементов, таких как тантал, на формирование топологически плотно упакованных фаз и их распределение в сплаве. Результаты работы демонстрируют соответствие химического состава конечного материала исходным спецификациям, а также подчеркивают значимость корректировки химического состава для оптимизации свойств сплава. Полученные данные позволяют сделать выводы о перспективах применения безрениевых никелевых сплавов в высокотемпературных условиях, а также о потенциале использования технологии СЛП для создания топологически сложных и термоустойчивых конструкционных материалов.

Проблема повышения износостойкости деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания, является очень важной на сегодняшний день. Существует большое количество технологий и систем легирования, применяемых для создания износостойких слоев. Перспективной технологией с точки зрения производительности и получения слоев наплавки большой толщины является наплавка с использованием порошковых проволок. В статье рассмотрено формирование слоев с использованием порошковых проволок, с последующим исследованием микроструктуры, микротвердости и проведением рентгеноструктурного анализа. Результаты показывают, что применение наплавки в среде защитных газов и порошковых проволок позволяет получать качественные покрытия без поверхностных дефектов в виде трещин и пор. Также данные микроструктуры показывают, что при наплавке проволокой ПП-НП80Х20Р3Т происходит формирование дендритной структуры с карбидами хрома по границам зерен, а также для слоев выполненных с проволокой ППНП80Х20Р3Т характерно наибольшее значение твердости по сравнению с другими проволоками рассматриваемыми в данной работе.

Целью данной работы была разработка технологии изготовления мультиматериальных образцов системы ВЖ159/БрХЦрТ В методом селективного лазерного плавления с изменением химического состава в трех направлениях. Проводились исследования микроструктуры с помощью оптического микроскопа, для анализа химического состава использовали сканирующий электронный микроскоп, фазовый состав оценивался на рентгеновском дифрактометре. Также проводились механические испытания на универсальных испытательных машинах. Было получено, что микроструктура зоны сплава БрХЦрТ В представляет собой столбчатые зерна с эпитаксиальным ростом по направлению изготовления образца. Между двумя сплавами имеется переходная зона, в которой происходит смешение сплавов. Она имеет усредненный химический состав, в ней не образуется новых фаз и наблюдаются пики, соответствующие фазам для обоих сплавов. Существование переходной зоны продолжается вплоть до нанесения и сплавления шестого слоя сплава БрХЦрТ В на сплаве ВЖ159 (примерно 300 мкм). Мультиматериальный образец в испытаниях на растяжение показал большие чем в два раза значения (430 МПа против 203 МПа), но не превзошел показатели для ВЖ159 (1202 МПа). Относительное удлинение при растяжении и сжатии мультиматериального образца было меньше, чем у ВЖ159, БрХЦрТ В и Inconel 718. Анализ мультиматериальных образцов с изменением химического состава в трех направлениях показал, что наличие зоны смешения сплавов в одном слое печати величиной 350-400 мкм будет достаточно для устранения дефектов. Материалы статьи были представлены на Международной научно-практической конференции «Перспективные машиностроительные технологии (Advanced Engineering Technologies) AET 2024», проходившей в Санкт-Петербурге 13-17 мая 2024 года.

В статье предложена аэроконденсатная технология совместного регулирования пресноводных ресурсов и климата с целью масштабного водообеспечения населения, увлажнения пустынь и аридных земель в Саудовской Аравии, Африке и других климатически проблемных регионах. Сформулированы технико-экономические характеристики мегасистемы «COOLERs» с производительностью безотходного промышленного сбора пресноводного конденсата до 30 тыс. т/сут. и с генерацией высотной зонтичной облачности перистого типа (Cirrus) толщиной 0,5–2,0 км и массой от десяти до нескольких тысяч тонн для снижения солнечной радиации до 40% над площадью до 100 тыс. км2 для обеспечения доступа влажных морских атмосферных масс на территорию пустынь. Пресноводный конденсат производится благодаря наличию практически безграничной и экологически чистой атмосферной влаги морей и океанов путем применения турбокомпрессорной системы для охлаждения воздуха при его адиабатическом расширении. Основой для реализации аэроконденсатной технологии регулирования водных ресурсов и климата служит электрическая энергия АЭС и ТЭС проблемных регионов.

я. Задача повышения эффективности отечественной электроэнергетики является важной для обеспечения устойчивого развития страны. На сегодняшний день наиболее эффективная технология производства электроэнергии в больших объемах основана на применении бинарного парогазового цикла. При этом потенциал к повышению КПД парогазовых энергоблоков остается достаточно высоким. В частности, возможным способом увеличения энергоэффективности может стать сокращение расхода на охлаждение деталей горячего тракта газовой турбины путем перехода с воздушного на паровой теплоноситель. Использование воздуха в качестве хладагента получило широкое применение ввиду возможности его забора из ступеней компрессора, однако теплофизические свойства воздушной среды предопределяют сравнительно большой расход на систему охлаждения и, как следствие, пониженный уровень энергоэффективности газотурбинной установки. Альтернативным решением может стать применение в качестве хладагента водяного пара, забираемого из паровой турбины или котла-утилизатора. Подобный переход приведет к сокращению расхода на охлаждение за счет обеспечения необходимого уровня теплоотдачи при меньших скоростях охлаждающего потока. Цель работы заключается в разработке и исследовании парогазовых энергоустановок с паровым охлаждением газовых турбин и дополнительным циклом на низкокипящем теплоносителе для утилизации низкопотенциальной теплоты уходящих газов. В настоящей работе описана методика пересчета воздушного хладагента на паровой и приведены оценки влияния подобной замены на суммарный расход охлаждающей среды для газотурбинной установки ГТЭ-160. Также на основе математического моделирования установлено, что в тринарном цикле замена воздушной системы охлаждения на паровую приведет к росту КПД нетто в среднем на 1,23% в случае отбора пара из отсека паровой турбины и на 0,53% при генерации пара в отдельном парогенераторе низкого давления.