Bilim adamları, bir nötron hızlandırıcı kullanarak çalışan bir içten yanmalı motoru inceledi

Amerika Birleşik Devletleri'nden bilim adamları, tam anlamıyla atom düzeyinde çalışan bir içten yanmalı motoru incelemenin bir yolunu buldular ve en önemlisi pratikte uyguladılar. Bunu yapmak için güçlü bir nötron kaynağı ve bir jeneratörden özel olarak hazırlanmış bir benzinli motor kullandılar.

Tanınmış ve aynı zamanda bilinmeyen bir içten yanmalı motor

ICE'ler (İçten Yanmalı Motorlar) oldukça zengin bir tarihe sahiptir ve neredeyse asırlık geçmişleri boyunca çok değişmişlerdir. Ancak birikmiş deneyime rağmen, 21. yüzyılda motor geliştirme bir mühendis için tam bir baş ağrısıdır.

Mesele şu ki, motor parçaları çalışma sırasında olası tüm yük türlerine (sıkıştırma, gerginlik, titreşim vb.) Maruz kalıyor. Böylece içten yanmalı motordaki sıcaklık 2200 santigrat derece gibi oldukça büyük değerlere ulaşabilir ve basınç saniyede 500 atmosfere varan bir hızda 25 atmosfere kadar "sıçrayabilir".

Malzeme biliminde deneyler yapmak için daha erişilebilir bir örnek bulmak zor olabilir ve Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'ndan (ORNL) mühendisler bunu kullanmaya karar verdiler.

Mühendisler, çalışma sırasında doğrudan iç parçaların iç gerilimlerini incelemek için bir metodoloji geliştirdiler.

Sonuçta, bundan önce, mühendislerin ünitenin çalışmasını gerçek zamanlı olarak analiz etme fırsatı yoktu. Çoğu durumda, anahtar okumaları alma yöntemi kullanıldı ve ardından işlemlerin özel bir bilgisayar modeli üzerinde daha fazla modellenmesi.

Yeni deney ve sonuçları

Bilim adamları deneylerinde en güçlülerinden biri olan Spallation Neutron Source'u (SNS) kullanmaya karar verdiler. Kelimenin tam anlamıyla herhangi bir materyali zarar vermeden hemen hemen aydınlatmaya izin veren nötron kaynakları dünyası onların.

Nötron ışınının sapmasını doğrudan incelenen nesnenin içine sabitleyerek, malzemenin yapısını atomik düzeyde incelemek mümkündür.

Deneyler için, bir Honda EU3000 benzinli jeneratörden bir motor seçildi ve iki kuşu bir taşla öldürmek için kontrol edilmesine karar verildi. çalışan standart bir motor değil, silindir kafasının seryum ve magnezyum ilavesiyle alüminyumdan döküldüğü modernize edilmiş versiyonu.

Ayrıca motoru özel bir hazneye yerleştirmek için gereksiz her şeyden kurtulmuş ve doğal titreşimi minimuma indirmek için, Özel bir çerçeveye sıkıca sabitlenmişlerdi ve motorun yükünün sorunsuz bir şekilde ölçüldüğü bir yük olarak bir elektrik jeneratörü kullanıldı.

Ancak titreşim tamamen ortadan kaldırıldığı için, motorun kendisinde imkansız olduğu ortaya çıktı, özellikle doğru ivmeölçer ve nötron ışınını odaklamak yerine "bakışını" yönlendiren hassas bir lazer sensörü yer değiştirme.

Tüm hazırlık önlemlerinden sonra, bilim adamları motorun rölantide,% 50 yükte, sonra% 80'de nasıl davrandığını incelediler ve sonunda işi% 100 yükte incelediler.

Bu deneyin bir sonucu olarak, bilim adamları çalışan bir motordaki en ayrıntılı iç titreşim haritasını derlediler.

Bilim adamları deneyin sonuçlarından memnun kaldılar ve işi gerçek modda incelemek için yeni bir kamera oluşturmayı planlıyorlar. zaten daha büyük motorlar, ancak bu, hem teknik hem de yazılımın çok sayıda çözülmesini gerektirecek sorular.

Bilim adamları bu deneyin sonuçlarını ABD Ulusal Bilimler Akademisi'nin (PNAS) hakemli dergisinin sayfalarında paylaştı.

Malzemeyi beğendiyseniz, makaleyi değerlendirin ve abone olmayı unutmayın. İlginiz için teşekkür ederim!