A tudósok egy működő belső égésű motorba vizsgáltak egy neutrongyorsítót
Az Egyesült Államok tudósai kitalálták és ami a legfontosabb, a gyakorlatban megvalósították a működő belső égésű motor szó szerinti atomi szintű tanulmányozásának módját. Ehhez erőteljes neutronforrást és egy generátorból speciálisan előkészített benzinmotort használtak.
Jól ismert és egyben ismeretlen belső égésű motor
Az ICE-k (belső égésű motorok) meglehetősen gazdag történelemmel büszkélkedhetnek, és szinte évszázados történelmük során sokat változtak. De a felhalmozott tapasztalatok ellenére a motor fejlesztése a 21. században egy fejfájást jelent egy mérnök számára.
A helyzet az, hogy a motor alkatrészeit minden lehetséges terhelésnek (nyomásnak, feszültségnek, rezgésnek stb.) Kell kitenni működés közben. Tehát a belső égésű motor hőmérséklete meglehetősen nagy, 2200 Celsius-fokot érhet el, és a nyomás akár 25 atmoszférára is képes "ugrani" másodpercenként akár 500 atmoszféra sebességgel is.
Talán nehéz hozzáférhetőbb példát találni az anyagtudományi kísérletek elvégzésére, és az Oak Ridge National Laboratory (ORNL) mérnökei úgy döntöttek, hogy ezt alkalmazzák.
A mérnökök kifejlesztettek egy módszertant a belső alkatrészek belső feszültségeinek vizsgálatára közvetlenül működés közben.
Végül is előtte a mérnököknek nem volt lehetőségük valós időben elemezni az egység működését. A legtöbb esetben a kulcsleolvasások módszerét alkalmazták, majd a folyamatok további modellezését egy speciális számítógépes modellen.
Új kísérlet és eredményei
A tudósok kísérletükben a Spallation Neutron Source (SNS) felhasználása mellett döntöttek, amely az egyik legerősebb a neutronforrások világa, amely szó szerint gyakorlatilag bármilyen anyagot megvilágíthat károsodás nélkül azok.
És a neutronnyaláb elhajlásának közvetlenül a vizsgált tárgy belsejében történő rögzítésével lehetőség van az anyag szerkezetének atomszintű tanulmányozására.
A kísérletekhez egy Honda EU3000 benzingenerátor motorját választották, és annak érdekében, hogy két legyet egy csapásra leöljenek, úgy döntöttek, hogy ez nem szabványos üzemben lévő motor, hanem korszerűsített változata, amelyben a hengerfej alumíniumból van öntve cérium és magnézium hozzáadásával.
Ezenkívül annak érdekében, hogy a motort egy speciális kamrába helyezzék, megszabadultak minden feleslegestől, és a természetes rezgés minimalizálása érdekében Mereven rögzítették őket egy speciális vázra, és elektromos generátort használtak terhelésként, amelynek segítségével a motor terhelését simán megmérték.
De mivel a rezgést teljesen megszüntették, maga a motor lehetetlennek bizonyult, különösen pontos gyorsulásmérő, és a neutronnyaláb fókuszálása helyett egy precíziós lézer szenzor irányította "a tekintetét" elmozdulás.
Az összes előkészítő intézkedés után a tudósok megvizsgálták, hogyan viselkedik a motor alapjáraton, 50% -os, majd 80% -os terheléssel, és végül 100% -os terheléssel tanulmányozták a munkát.
E kísérlet eredményeként a tudósok összeállították a legrészletesebb térképet a belső rezgésekről egy működő motorban.
A tudósok meg voltak elégedve a kísérlet eredményeivel, és új fényképezőgép létrehozását tervezik a munka valós módban történő tanulmányozására. már nagyobb motorok, de ehhez rengeteg technikai és szoftveres megoldásra lesz szükség kérdések.
A tudósok megosztották ennek a kísérletnek az eredményeit az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémia (PNAS) szakértők által áttekintett folyóiratának oldalán.
Ha tetszett az anyag, akkor értékelje a cikket, és ne felejtse el feliratkozni. Köszönöm a figyelmet!