Wissenschaftler untersuchten einen funktionierenden Verbrennungsmotor mit einem Neutronenbeschleuniger
Wissenschaftler aus den USA haben einen Weg gefunden und vor allem in die Praxis umgesetzt, um einen funktionierenden Verbrennungsmotor buchstäblich auf atomarer Ebene zu untersuchen. Dazu verwendeten sie eine leistungsstarke Neutronenquelle und einen speziell vorbereiteten Benzinmotor eines Generators.
Ein bekannter und gleichzeitig unbekannter Verbrennungsmotor
ICEs (Internal Combustion Engines) haben eine ziemlich reiche Geschichte und im Laufe ihrer fast hundertjährigen Geschichte haben sie sich stark verändert. Trotz der gesammelten Erfahrung bereitet die Entwicklung eines Motors im 21. Jahrhundert einem Ingenieur Kopfschmerzen.
Die Sache ist, dass Motorteile während des Betriebs allen möglichen Belastungen (Kompression, Spannung, Vibration usw.) ausgesetzt sind. So kann die Temperatur im Verbrennungsmotor ziemlich große Werte von 2200 Grad Celsius erreichen, und der Druck kann bis zu 25 Atmosphären mit einer Geschwindigkeit von bis zu 500 Atmosphären pro Sekunde "springen".
Vielleicht ist es schwierig, ein zugänglicheres Beispiel für die Durchführung von Experimenten in den Materialwissenschaften zu finden, und Ingenieure des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) haben beschlossen, es zu verwenden.
Ingenieure haben eine Methode entwickelt, um die inneren Spannungen innerer Teile direkt während des Betriebs zu untersuchen.
Zuvor hatten die Ingenieure schließlich keine Gelegenheit, den Betrieb der Einheit in Echtzeit zu analysieren. In den meisten Fällen wurde die Methode verwendet, um Schlüsselablesungen vorzunehmen und anschließend die Prozesse auf einem speziellen Computermodell weiter zu modellieren.
Neues Experiment und seine Ergebnisse
Wissenschaftler in ihrem Experiment entschieden sich für die Verwendung von Spallation Neutron Source (SNS), einer der leistungsstärksten in die Welt der Neutronenquellen, die es buchstäblich ermöglicht, praktisch alle Materialien zu beleuchten, ohne sie zu beschädigen ihr.
Durch Fixieren der Ablenkung des Neutronenstrahls direkt im Untersuchungsobjekt ist es möglich, die Struktur des Materials auf atomarer Ebene zu untersuchen.
Für Experimente wurde ein Motor eines Honda EU3000-Benzingenerators ausgewählt, und um zwei Fliegen mit einer Klappe zu schlagen, wurde beschlossen, dies zu überprüfen Es handelt sich nicht um einen Standardmotor, sondern um eine modernisierte Version, bei der der Zylinderkopf unter Zusatz von Cer und Magnesium aus Aluminium gegossen wird.
Um den Motor in eine spezielle Kammer zu stellen, wurde außerdem alles Überflüssige beseitigt, und um natürliche Vibrationen zu minimieren, Sie waren starr an einem speziellen Rahmen befestigt, und als Last wurde ein elektrischer Generator verwendet, mit dessen Hilfe die Motorlast reibungslos gemessen wurde.
Da die Vibration jedoch vollständig beseitigt war, stellte sich heraus, dass sie am Motor selbst unmöglich war, was besonders genau war Beschleunigungsmesser, und anstatt den Neutronenstrahl zu fokussieren, richtete ein Präzisionslasersensor "seinen Blick" Verschiebung.
Nach allen vorbereitenden Maßnahmen untersuchten die Wissenschaftler, wie sich der Motor im Leerlauf mit einer Last von 50% und dann mit 80% verhält, und untersuchten schließlich die Arbeit bei 100% Last.
Als Ergebnis dieses Experiments haben Wissenschaftler die detaillierteste Karte der inneren Schwingungen in einem laufenden Motor zusammengestellt.
Die Wissenschaftler waren mit den Ergebnissen des Experiments zufrieden und planen die Entwicklung einer neuen Kamera, um die Arbeit im realen Modus zu untersuchen. bereits größere Motoren, aber dies erfordert die Lösung einer großen Anzahl von technischen und Software Fragen.
Wissenschaftler teilten die Ergebnisse dieses Experiments auf den Seiten des von Experten begutachteten Journals der US National Academy of Sciences (PNAS) mit.
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