قام علماء وطلاب جامعة جنوب الأورال الحكومية ، جنباً إلى جنب مع كبار الخبراء من الشركات الشريكة كجزء من فريق المشروع ، بتطوير تصميم مرشح جديد لتنقية الهواء بكفاءة في دورة إنتاج مغلقة ، والتي بدورها ستقلل بشكل كبير من انبعاثات المواد الضارة في الغلاف الجوي. تم بالفعل الحصول على براءة اختراع لمرشح هواء مبتكر.
فلتر جديد بتقنية طلاء الكروم الموفرة للطاقة والصديقة للبيئة
تقوم جامعة جنوب الأورال الحكومية بتنفيذ التعليم القائم على المشاريع منذ عام 2018. يساهم التعليم القائم على المشاريع في زيادة مشاركة الطلاب في عملية التعلم ، ويزيد من التحفيز. يعمل علماء الجامعة مع المؤسسات الصناعية الكبيرة في المنطقة ، وتنفيذ مشاريع معقدة متعددة التخصصات ذات أهمية علمية وعملية. في إطار البرنامج الفيدرالي المستهدف «البحث والتطوير في المجالات ذات الأولوية لتطوير المجمع العلمي والتكنولوجي لروسيا للفترة 2014-2020» ، دكتور في العلوم التقنية ، أستاذ قسم «تقنيات الهندسة الآلية» بكلية الهندسة الميكانيكية في معهد البوليتكنيك دميتري أرداشيف قاد مجموعة من الطلاب الجامعيين في برنامج «التصميم والدعم التكنولوجي لصناعات بناء الآلات». جنبا إلى جنب مع «مركز الأورال الهندسي»، طور العلماء والطلاب تقنية حلقة مغلقة موفرة للطاقة وصديقة للبيئة لتطبيق طلاء الكروم الصلب على أجسام دوارة. في عملية العمل على تحسين التوافق البيئي للإنتاج ، تم إنشاء تصميم جديد لمرشح الهواء لتحسين تنقية الهواء. (براءة اختراع لنموذج المنفعة رقم 196275 «فلتر الهواء»).
«كجزء من التعليم القائم على المشاريع ، قمنا بتنفيذ مشروع مثير للاهتمام حول موضوع «إنشاء تقنية موفرة للطاقة وصديقة للبيئة لتطبيق طلاء الكروم الصلب على أجسام دوارة» سبق المشروع عمل ضخم: تم تطوير تقنية جديدة لتطبيق طلاء الكروم الصلب على أجسام دوارة. تم تقييم درجة التأثير البيئي للتكنولوجيا ؛ تم تطوير حلول التصميم الرئيسية لإنشاء نظام حماية البيئة ؛ تطوير تصميم المرشح ؛ "تم تقييم كفاءة المرشح وتم تحديد درجة تنقية غازات العادم في مخرجه»,- يوضح البروفيسور أرداشيف.
حقق فريق المشروع نتائج رائعة. تم تحضير غرفة مخبرية لتطبيق طلاء الكروم. من خلال العمل في المختبر ، أتيحت الفرصة لفريق من العلماء والمتخصصين والطلاب لمحاكاة واختبار التكنولوجيا التجريبية لطلاء الكروم. تم التحقيق في تأثير تكوين المنحل بالكهرباء ومعلمات العملية على جودة الطلاء وتم تطوير تقنية طلاء الكروم التجريبية. كان أحد أهداف المشروع هو النمذجة والتحسين الأمثل لتصميمات المصانع من أجل تنفيذ تقنية الطلاء بالكروم التجريبية.
يكمن تفرد التكنولوجيا في حقيقة أنها يجب أن تضمن تنظيم عملية طلاء الكروم المغلقة دون التواصل مع البيئة ، الأمر الذي سيقلل بشكل كبير من العبء على البيئة وموظفي التشغيل بسبب عدم وجود انبعاثات لمركبات الكروم السامة بسبب استخدام مرشح فريد صممه فريق التصميم.
.jpg)
التطبيق العملي للتطورات العلمية
نموذج مفيد لمرشح الهواء تم إنشاؤه في عملية العمل مخصص لتنظيف خليط غاز-سائل من سائل (على سبيل المثال ، الهباء الجوي من أكاسيد الكروم وحمض الكبريتيك). يمكن استخدامه في الصناعات الكيميائية والمعدنية والتعدين والمعالجة وفي إنتاج مواد البناء.
«يتيح التصميم المطور للمرشح التقاط أبخرة المنحل بالكهرباء الضارة بشكل أكبر ، وذلك لمنع دخوله إلى البيئة. يتم تحقيق ذلك بسبب خصوصيات الجهاز الداخلي للمرشح الذي يحتوي على عناصر كسر القطيرات. إن تنفيذ عنصر الإنزال في شكل قرص به فتحات عرضية متجانسة الشكل بشكل بيضاوي الشكل ، من المحيط إلى المركز من الأعلى إلى الأسفل ومع انخفاض في نصف القطر إلى المركز ، يضمن إسقاط السوائل من تيار الغاز بسبب قوى الطرد المركزي على محيط الدفق. وبالتالي ، يتم فصل القطرات السائلة عن الغاز ، ونتيجة لذلك ، يتم تنظيف تيار الغاز تمامًا من الشوائب السائلة »,- كما يقول ديمتري أرداشيف.
يتعاون فريق التصميم بجامعة جنوب الأورال الحكومية بنشاط مع ممثلي مركز أورال للهندسة ، وهو المؤسسة الوحيدة في تشيليابينسك التي لديها مرافق إنتاج لتطبيق طلاء الكروم الصلب على قطع العمل الطويلة. يشارك المتخصصون في المركز ، الذين يعملون مع جامعة جنوب الأورال الحكومية منذ أكثر من عام ، في هذا المشروع متعدد التخصصات عند تقاطع الفيزياء والكيمياء والمعادن وتكنولوجيا الهندسة.
يتضمن العمل الذي قام به الشريك الصناعي لـ جامعة جنوب الأورال الحكومية مزيدًا من التحسين في التكنولوجيا والمعدات لتطبيق الطلاء بالكروم الصلب ، بما في ذلك نظام حماية البيئة.
جامعة جنوب الأورال الحكومية هي جامعة للتحولات الرقمية ، حيث يتم إجراء بحث مبتكر في معظم المجالات ذات الأولوية لتطوير العلوم والتكنولوجيا. وفقًا لاستراتيجيات التطور العلمي والتكنولوجي للاتحاد الروسي ، تركز الجامعة على تطوير مشاريع علمية كبيرة متعددة التخصصات في مجال الصناعة الرقمية وعلوم المواد والإيكولوجيا. في إطار هذه المناطق ، تم التحقيق في كائنات التعدين والهندسة والطاقة والمرافق والمساحة الآمنة للبنية التحتية الحضرية وراحة الإنسان.