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(lái)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(guó)家還是有它的優(yōu)點(diǎn)。例如石油和天然氣工業(yè)，這個(gè)巨大的國(guó)家擁有大量的自然資源，包括天然氣，這對(duì)世界上GDP占第15大經(jīng)濟(jì)體的國(guó)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(guó)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(duì)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(guó)家寶庫(kù)，使得該國(guó)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(shuō)，“GTS的運(yùn)行對(duì)能源、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)安全有直接影響。此外，俄羅斯是向歐洲國(guó)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(shuō)，國(guó)家天然氣運(yùn)輸系統(tǒng)現(xiàn)代化的一個(gè)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(gè)部分盡可能有效。在這個(gè)研究項(xiàng)目中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用鄰接接觸來(lái)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(guò)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(cè)試。

該研究已在《國(guó)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(jì)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(shí)候安裝在圣彼得堡郊區(qū)。