Зайко Т.И., Палагушкин Б.В., Кузьмин В.И., Гуляев И.П., Сергачёв Д.В., Корниенко Е.Е. «Воздушно-плазменное напыление функциональных покрытий» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 3, с. 28-34 (2019)

Представлены предварительные результаты разработки сверхзвукового воздушного плазмотрона для напыления порошковых материалов. Возможность реализации сверхзвукового режима истечения термической плазмы позволяет ликвидировать преимущества в получении высокоплотных покрытий таких высокоскоростных методов газотермического напыления, как детонационного и сверхзвукового газопламенного (HVOF и HVAF). А использование в качестве плазмообразующего газа обычного воздуха позволяет не только снизить стоимость и срок окупаемости оборудования, но и реализовать температурные и динамические характеристики напылительной струи, обеспечивающие условия нанесения качественных покрытий различных классов. Таким образом, работа над сверхзвуковым плазменным оборудованием направлена на создание доступной отечественной высокоскоростной технологии, способной заменить вышеуказанные методы. Первые же эксперименты по измерению скорости частиц дисперсной фазы высокотемпературного гетерогенного потока показали, что использование сверхзвукового режима истечения термической плазмы позволило увеличить среднюю скорость напыляемых частиц более чем в 1,5 раза. Такое повышение скорости является существенным, так как приводит к увеличению кинетической энергии частиц в 3 раза. Также в работе приводится сравнение характеристик напылённых в дозвуковом и сверхзвуковом режимах покрытий из никелевых сплавов. Пористость покрытий из частиц порошка Ni-Al, сформированных со сверхзвуковыми скоростями, в 3 раза ниже, чем у покрытий, сформированных на дозвуковых режимах, и составляет менее 2%. Значительная пластическая деформация частиц порошка при соударении их с твердой подложкой или с уже затвердевшим материалом покрытия способствует также тому, что в покрытиях не наблюдается исходных частиц. Показана перспективность сверхзвуковых режимов напыления для получения высокоплотных покрытий. Намечены пути дальнейшего повышения скорости частиц при воздушно-плазменном напылении функциональных покрытий.

Юр Г.С., Пинясов С.В. «Численное исследование процесса кавитации в капле жидкости» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 3, с. 53-56 (2019)

Выполнен анализ рабочего процесса в судовых дизелях при работе на тяжелых топливах. Показано, что одним из наиболее эффективных способов интенсификации смесеобразования и горения распыленного топлива является применение процесса внутрикапельной кавитации. Гидродинамические, кумулятивные, тепловые и другие эффекты, имеющие место в процессе кавитации обладают большой разрушительной силой. В процессе кавитации происходит газификация жидких высокомолекулярных соединений с образованием химически активных элементов, которые являются промоторами процесса горения. На основе предложенной математической модели проведено численное исследование траектории движения границы парогазового пузырька, находящегося внутри капли топлива. Определено, что для захлопывания пузырька необходимо преодолеть порог кавитационной прочности жидкости. Для принятых для расчета внешних условий, амплитуда пульсаций газовой среды для капли жидкости, в которой находится парогазовый пузырей должна превышать 0,2 МПа.