قامت، داريا خاباروفا، وهي طالبة دكتوراه في معهد بوليتيكنك في جامعة جنوب الأورال الحكومية بتصميم المضخة التي تعمل بالقصور الذاتي مع مكبس الدفع بالتبادل.
وفازت داريا بمسابقة "الأفاق العلمية" في إطار مشروع 5 — 100:
"أنا أقوم بإجراء البحوث لتركيب وحدات الضخ بدون حمولة، والتي تستخدم في الصناعات النووية، والغذائية، والطبية لنقل المواد. إن المتطلبات الرئيسية لهذه المضخات في هذه الصناعات — هي الموثوقية العالية وغياب التأثير المدمر لأجزائها على المواد المنقولة. ويتبع هذه المضخات المكابس ومضخات الحجب مع الصمامات الهيدروليكية الثنائية مع عناصر التدفق بدون تحريك الأجزاء الميكانيكية. وفي الوقت الحالي، فإننا نبحث عن مخطط تصميمي للصمام الهيدروليكي الثنائي الذي يكون أكثر فعالية في ظروف إستخدامه في تثبيت المضخات".
وتجري البحوث العلمية في هذا المجال منذ السبعينات من القرن العشرين من قبل مهندسين معروفين في شركات السيارات اليابانية والذين درسوا مبدأ عمل المكبس والمضخة في غياب آلية الصمام. وأظهرت دراساتهم وأبحاثهم أن تأثير الضخ في مثل هذا الجهاز الهيدروليكي يكون ممكنا. واليوم تعتبر الشركات الأمريكية هي الرائدة في مجال إنتاج الآلات الهيدروليكية لهذا النوع للصناعات النووية، والتي تقوم بتطوير تصاميم المنشأت العالية الموثوقية في إطار التعليمات من Power Fluidics.
تقول داريا خاباروفا:
"إن مسألة السلامة في الصناعات النووية — هي من أكثر المسائل تعقيدا، حيث إن أي حادث يمكن أن يؤدي إلى عواقب خطيرة جدا. وفي هذه الصناعة، يتم إستخدام المنشأت ذات الموثوقية العالية في أنظمة تبريد المفاعلات النووية، وتستخدم المضخات الصغيرة الحرة مع الهيدروديناميكية للصمام الثنائي في الصناعات الطبية، هذه المضخات عادة تكون منخفضة الطاقة. و مهمتنا هي تحسين عملها. أما بخصوص إستخدام هذه المضخات في الصناعات الغذائية، لسوء الحظ، لا نعرف أي شيء عن هذا.
وفي الوقت الحالي، فإن فريق من المتخصصين في الجامعة قاموا بإجراء درسات نظرية في عمل المضخة. وللحصول على خصائص موثوقة، لا بد من الدراسات التجريبية في عمل ومكونات المضخة الفردية.
والأن، فإن الأبحاث التجريبية تهدف إلى دراسة خصائص العنصر الرئيسي — الهيدرديناميكية. وإن المرحلة التالية — هي تحليل النتائج التي تم الحصول عليها وإستخدامها في تصميم المضخة.
"وعند الإنتهاء من المشروع، أعتزم لاحقا بمواصلة دراسة الخصائص والخصائص الثنائية الهيدروليكية وإمكانية إستخدام تحسين التقنيات. ويوجد لدينا الأن بعض الأفكار. على سبيل المثال، فمن الممكن إستخدام خصائص القصور الذاتي للسائل والتنميط الأمثل للجزء المتدفق من الصمام الثنائي العلوي لتحقيق تأمينه بشكل كامل في إتجاه واحد مع تغيير دوري في إتجاه تدفقه".
وفي إطار المشروع العلمي يجري التعاون مه الشركات الرائدة في التصميم وتصنيع الصمامات الهيدروليكية للألات والمعدات الهيدروليكية المحورية في السوق الروسية (بمدينة يكاترينبورغ). إن بعض نتائج الأبحاث كانت قد قدمت في المؤتمر الدولي «3rd International Rotating Equipment Conference» (المؤتمر الدولي الـ 3 بالمعدات الدورانية) في ألمانيا.
واليوم، يعتبر هذا الإتجاه هو واحد من أكثر الإتجاهات الواعدة. وإن نتائج الدراسة تجعل من الممكن إجراء خطوة أخرى على طريق تحسين عمليات الإنتاج.
