Электронный каталог НБ БНТУ

Статья

Технологии улучшения эксплуатационных характеристик динамических газожидкостных теплоэнергетических установок при управляемом лазерном индуцировании регулируемых локальных конфигураций топологических микро и наноструктур на внутренней металлической п = Technologies for Improving the Operational Characteristics of Dynamic Gas-Liquid Thermal Power Plants with Controlled Laser Induction of Adjustable Local Configurations of Topological Micro-and Nanostructures on the Internal Metal Surface of Working Chambers. Раrt 1 / Т. В. Рыжова, Д. Д. Тумаркина, Д. Н. Бухаров [и др.]. – DOI 10.21122/1029-7448-2025-68-6-517-535 // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ - Энергетика. – 2025. – Т. 68, № 6. – С. 517-535. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/161946.

В исследовании рассмотрено одно из направлений современной наноинженерии поверхности по технологиям управляемого формирования топологических покрытий заданной конфигурации при лазерном воздействии на различные образцы с учетом подходов для сложных нелинейных термодинамических систем с развитием динамических неравновесных процессов. Предлагаемые технологии имеют универсальный характер и весьма перспективны, в частности, для металлических материалов в рабочих камерах теплоэнергетических установок. При этом акцент сделан на новых физических принципах изменения функциональных характеристик материала образца с их оптимизацией под конкретные условия эксплуатации образца с формированием 1D – 3D микро и наноструктур, в том числе дендритного типа с фрактальными объектами. Использованы методы управляемого лазерного синтеза поверхностных топологических структур в разных схемах эксперимента с лазерной абляцией. Эти регулируемые процессы реализуются на поверхности изделий без изменения объемных характеристик материала в отличие от технологий стандартной его термической обработки, например, для повышения износостойкости. В первой части представляемой статьи речь идет о фундаментальной проблеме лазерной термодинамики возникновения дендритных/фрактальных структур на поверхности материала в условиях развития нестационарных теплофизических процессов. Акцент сделан на устойчивых поверхностных состояниях материала при его специализированной предварительной лазерной обработке, включая синтез различных неоднородных и многослойных конфигураций на поверхности с определенной 3D-топологией. Обсуждаются возможности достижения регулируемым способом необходимых характеристик используемого материала для улучшения эксплуатационных свойств различных систем. В частности, это относится и к динамическим газожидкостным теплоэнергетическим установкам при управляемом лазерном наведении регулируемых локальных конфигураций топологических микро и наноструктур на внутренней металлической поверхности их рабочих камер. В качестве экспериментальной демонстрации рассмотрена микротрещиноватая структура поверхности металлоуглеродных материалов в модели их графитизации.
The study considers one of the areas of modern surface nano-engineering using technologies for controlled formation of topological coatings of a given configuration under laser action on various samples, taking into account approaches for complex nonlinear thermodynamic systems with the development of dynamic non-equilibrium processes. The proposed technologies are universal in nature and are very promising, in particular, for metallic materials in the working chambers of thermal power plants. At the same time, the emphasis is placed on new physical principles for changing the functional characteristics of the sample material with their optimization for specific operating conditions of the sample with the formation of 1D 3D microand nanostructures, including dendritic type with fractal objects. Methods of controlled laser synthesis of surface topological structures were used in different experimental schemes with laser ablation. These controlled processes are implemented on the surface of products without changing the volumetric characteristics of the material, unlike the technologies of its standard heat treatment, for example, to increase wear resistance. Specifically, the first part of the presented article deals with the fundamental problem of laser thermodynamics of the emergence of dendritic/fractal structures on the surface of a material under conditions of the development of non-stationary thermophysical processes. The emphasis is placed on stable surface states of the material during its specialized preliminary laser processing, including the synthesis of various inhomogeneous and multilayer configurations on the surface with a certain 3D topology. The possibilities of achieving the required characteristics of the material used in a controlled manner to improve the performance properties of various systems are discussed. In particular, this also applies to dynamic gas-liquid thermal power plants with controlled laser guidance of adjustable local configurations of topological microand nanostructures on the inner metal surface of their working chambers. As an experimental demonstration, the micro-cracked surface structure of metal-carbon materials was considered within the model of their graphitization cro- and nanostructures on the inner metal surface of their working chambers. As an experimental demonstration, the micro-cracked surface structure of metal-carbon materials was considered within the model of their graphitization.

621.311:621.373.8

общий = БД Труды научных работников БНТУ : 2025г.
труды сотрудников БНТУ = Институт повышения квалификации и переподготовки кадров по новым направлениям развития техники, технологии и экономики (ИПК и ПК)
труды сотрудников БНТУ = Энергетика. Электроэнергетика. Теплотехника (труды)
общий = ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОСТРАНСТВА
общий = РАБОЧИЕ КАМЕРЫ (техн.)
общий = ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
общий = КОНФИГУРАЦИИ
общий = МИКРОСТРУКТУРЫ (физ.)
общий = НАНОСТРУКТУРЫ
общий = ТЕПЛОСИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ
общий = ГАЗОЖИДКОСТНЫЕ СИСТЕМЫ