Teadlased uurisid töötavat sisepõlemismootorit neutronkiirendi abil

Ameerika Ühendriikide teadlased on välja mõelnud ja, mis kõige tähtsam, rakendanud praktikas viisi töötava sisepõlemismootori uurimiseks sõna otseses mõttes aatomi tasandil. Selleks kasutasid nad võimsat neutroniallikat ja spetsiaalselt generaatorist valmistatud bensiinimootorit.

Tuttav, kuid tundmatu sisepõlemismootor

ICE-d (sisepõlemismootorid) uhkeldavad üsna rikkaliku ajalooga ja oma peaaegu sajandivanuse ajaloo jooksul on need oluliselt muutunud. Kuid hoolimata kogunenud kogemustest valmistab 21. sajandil mootorite väljatöötamine insenerile peavalu.

Asi on selles, et mootori osadele rakendatakse töötamise ajal kõiki võimalikke koormusi (kokkusurumine, pinge, vibratsioon jne). Niisiis võib sisepõlemismootori temperatuur jõuda üsna suurte väärtusteni - 2200 kraadi Celsiuse järgi - ja rõhk võib "hüpata" kuni 25 atmosfääri kiirusega kuni 500 atmosfääri sekundis.

Võib-olla on raske leida kättesaadavamat näidet materjaliteaduse katsete läbiviimiseks ja Oak Ridge'i riikliku labori (ORNL) insenerid otsustasid seda kasutada.

Insenerid on välja töötanud metoodika siseosade sisepingete uurimiseks otse töö ajal.

Lõppude lõpuks ei olnud inseneridel enne seda võimalust seadme tööd reaalajas analüüsida. Enamasti kasutati võtmenäitude võtmise meetodit ja seejärel protsesside edasist modelleerimist spetsiaalsel arvutimudelil.

Uus katse ja selle tulemused

Teadlased otsustasid oma katses kasutada Spallation Neutron Source (SNS), mis on üks võimsamaid aastal neutroniallikate maailm, mis võimaldab sõna otseses mõttes valgustada praktiliselt kõiki materjale kahjustamata nende.

Ja fikseerides neutronikiire läbipainde otse uuritava objekti sees, on võimalik uurida materjali struktuuri aatomi tasandil.

Katseteks valiti Honda EU3000 bensiinigeneraatori mootor ja kahe linnu tapmiseks ühe kiviga otsustati kontrollida see ei ole tavapärane töötav mootor, vaid selle moderniseeritud versioon, mille silindripea valatakse alumiiniumist koos tseeriumi ja magneesiumi lisamisega.

Lisaks sellele vabanesid nad mootori paigutamiseks spetsiaalsesse kambrisse kõigest mittevajalikust ja loodusliku vibratsiooni minimeerimiseks Need olid jäigalt kinnitatud spetsiaalsele raamile ja koormana kasutati elektrigeneraatorit, mille abil mõõdeti sujuvalt mootori koormust.

Kuid kuna vibratsioon oli täielikult kõrvaldatud, osutus see mootoril endal võimatuks, eriti täpne kiirendusmõõtur ja neutronkiire fokuseerimise asemel suunas "pilku" täppislasersensor nihe.

Pärast kõiki ettevalmistavaid meetmeid uurisid teadlased, kuidas mootor käitub tühikäigul, koormusega 50%, seejärel 80%, ja lõpuks uurisid tööd 100% -lise koormusega.

Selle katse tulemusena on teadlased koostanud töötava mootori sisemise vibratsiooni kõige üksikasjalikuma kaardi.

Teadlased olid katse tulemustega rahul ja plaanivad luua uue kaamera, et uurida tööd reaalses režiimis. juba suuremad mootorid, kuid see nõuab tohutu hulga nii tehnilise kui ka tarkvara lahendamist küsimused.

Teadlased jagasid selle katse tulemusi USA Rahvusliku Teaduste Akadeemia (PNAS) eelretsenseeritud ajakirja lehekülgedel.

Kui teile materjal meeldis, siis hinnake artiklit ja ärge unustage tellida. Tänan tähelepanu eest!