财联社(上海,编辑 黄君芝),无极加速器 在全球碳中和目标空前一致的情况下,为了寻求具有更高能效和超低排放的先进车辆,美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory,简称ORNL)的研究人员正在加速开发一种工具,以便让科学家和工程师们以前所未有的视角实时了解内燃机的原子级工作原理。
据了解,具体方式是一种专门为在中子束线内运行而制造的发动机。这台中子发动机提供了一个独特的样品环境,允许研究为高温而生的新合金等在现实条件下运行的结构变化。
ORNL于2017年首次推出了该功能。当时研究人员成功评估了一台小型发动机,其气缸盖由实验室创建的新型高温铝铈合金铸造而成。该实验是世界上第一个通过中子衍射分析运行中的发动机的实验,无极4平台网址 使用能源部的VULCAN中子衍射仪。
该研究结果发表在了《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上,不仅证明了这种独特合金的坚韧性,而且还证明了使用中子等非破坏性方法分析新材料的价值。
据悉,中子甚至可以穿透致密金属并深入渗透。当中子从物质中散射出原子时,它们可以为研究人员提供大量的、直至原子尺度的结构信息。在这种情况下,科学家确定了合金在高温,极端应力或张力等工作条件下的性能,甚至可以识别出最小的缺陷。
该实验的成功促使ORNL设计了一个工业规模的专用研究引擎——一个基于两升四缸的汽车发动机,经过改进后以单缸运行,以节省光束线上的样品空间。发动机平台可以围绕气缸轴线旋转,以提供最大的测量灵活性。该发动机是为中子研究而定制的,包括使用氟碳基冷却剂和机油,从而提高了燃烧室的可见度。
该发动机已经按照ORNL的规格进行设计,无极4平台 目前正在与美国西南研究院进行最终开发,并将在美国能源部国家运输研究中心(NTRC)进行调试,然后在科学设施研究机构SNS首次使用,预计将于2021年底完成。
ORNL建筑与交通科学部主任罗伯特·瓦格纳(Robert Wagner)表示,这种中子发动机增强了ORNL和其他国家实验室现有的能力,这些实验室正在努力创造更节能、更清洁的发动机。
“在中子束线中操作发动机的能力使我们能够在真实的发动机条件下进行前所未有的测量,”他补充说,“这种能力为国家实验室提高内燃机的效率和减排带来了独一无二的资源。”
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