На головну | Пишіть нам | Пошук по сайту тел (063) 620-06-88 (інші) Укр | Рус | Eng   
Кишеньковий персональний комп’ютер (КПК) – обов’язковий атрибут безперервного творчого процесу і незамінна річ для творчої людини
  новини  ·  статті  ·  послуги  ·  інформація  ·  питання-відповіді  ·  про Ващука Я.П.  ·  контакти за сайт: 
×
Якщо ви помітили помилку чи похибку, позначте мишкою текст, що включає
помилку (все або частину речення/абзацу), і натисніть Ctrl+Enter, щоб повідомити нам.
×

Інноваційні технічні рішення в локальних енергетичних установках

2012-09-02
Андрій (Гавріель) Лівшиць

Не дивлячись на те, що проблеми локальної енергетики хвилюють винахідників вже більше сотні років, новітні дослідження в цій області дозволяють по новому дивитися на ці проблеми і по новому вирішувати їх
В першу чергу мова йтиме про новітні композитних матеріалах і їх поєднаннях з відомими і давно і успішно вживаними матеріалами і композитами
У багатьох функціональних схемах мобільних локальних генераторів електроенергії застосовуються електромагніти та їх найбільш ефективна різновид, - броньові магніти
Одним з факторів, що визначають ефективність броньових електромагнітів вважається фактор оптимальності конструкції магнітопроводу і його інтеграції з сердечником
Матеріали сердечника і магнітопровода визначають багато базові параметри та їх модифікація завжди може дати істотну надбавку до вдосконалення та оптимізації робочого циклу будь гібридної або звичайній установці для генерування електроенергії
Наступне повідомлення, вселяє певні надії на успіх модифікації всіх видів електромагнітних пристроїв з використанням цих нових матеріалів
Вчені виявили новий клас матеріалів, що демонструють гігантське магнітоопір (ГМС). Стаття вчених з'явилася в журналі Angewandte Chemie International Edition, а її короткий виклад наводиться в прес-релізі на сайті Національного інституту матеріалознавства.
Ефект гігантського магнітоопору полягає в різкому (на порядок) зміні електричної провідності в присутності магнітного поля. У всіх відомих на даний момент речовинах - вони виходять на основі оксидів марганцю - в основі ефекту ГМС лежить феромагнетизм, тобто встановлення далекого магнітного порядку іонів цього оксиду.
В рамках нової роботи вченим вдалося виявити матеріал, який не є феромагнетиком і демонструє ефект ГМС. Ним виявився NaCr2O4, отриманий при надвисокому тиску. За словами дослідників, матеріал радше являє собою антиферромагнетик. Це означає, що сфера пошуку нових матеріалів з ефектом гігантського магнітоопору може бути помітно розширена.
Ефект ГМС був відкритий в 1988 році Альбером Фера і Петером Грюнбергом. Цей квантовий по суті ефект зробив революцію в електроніці - з його допомогою, наприклад, стало можливим створювати компактний жорсткі диски. У них одиниці і нулі кодировались намагніченими і ненамагнічену секторами диска, а для зчитування використовувалася головка з ефектом гігантського магнітоопору. За своє відкриття Фера і Грюнберг удостоїлися в 2007 році Нобелівської премії з фізики.
Так як електромагнітні принципи визначають і нові можливості для магніто-резонансного контролю, то їх поєднання з результатами наступного дослідження також можуть просунути прогрес у безконтактної магніторезонансної метрології
Міжнародна група фізиків створила зручні ваги, здатні вимірювати масу окремих молекул. Стаття вчених з'явилася в журналі Nature Nanotechnology.
Основна частина нових ваг - особливий "міст" (так його називають самі дослідники), платівка складної форми. Платівка коливається спеціальним відомим заздалегідь чином. Коли на неї потрапляє молекула або їх група, коливання пластинки змінюються. По змін коливань представляється можливим визначити масу частинки, що потрапила на міст.
Схема роботи ваг була створена авторами ще в 2009 році. Тоді, однак, метод розрахунку працював тільки якщо частка потрапляла на центральну частину моста. Через це, щоб визначити масу, доводилося проводити до декількох сотень вимірювань. Тепер ученим вдалося вирішити цю проблему - вони придумали спосіб, як визначити по коливаннях моста примірне положення частинки і, отже, її масу.
Для тестування нового приладу, учені вимірювали масу імуноглобулінів - антитіл, що беруть участь в нейтралізації чужорідних тіл в організмі. Дослідники обчислювали масу частинок в реальному часі, що, серед іншого, дозволило визначити їх тип. Творці ваг кажуть, що нові ваги можна виробляти на вже існуючих потужностях, зокрема, використовувати обладнання для виробництва кремнієвих мікросхем.
У квітні 2012 року іспанські вчені запропонували схему самих чутливих ваг. Ваги представляють собою вуглецеві нанотрубки довжиною приблизно 150 нанометрів і діаметром 1,7 нанометра, поміщені у вакуумну камеру. На поверхню трубок поміщають об'єкт, масу якого треба виміряти - зазвичай молекулу або атом, - після чого вся установка охолоджується до низької температури (4 кельвіна). Система реєструє коливання нанотрубок і дозволяє обчислити масу. Таким чином вчені визначили масу атома ксенону і молекули нафталіну з точністю до маси протона.
Механічна конструкція броньового електромагніта була винайдена більше 10 років тому і її актуальність і сьогодні не викликає жодних сумнівів у фахівців

United States Patent 6,188,151
Livshits, et al. February 13, 2001
________________________________________
Magnet assembly with reciprocating core member and associated method of operation
Abstract
An electromagnetic assembly includes a casing, a solenoid disposed inside the casing, a stationary magnetic core, and a movable magnetic core. The stationary magnetic core is disposed at least partially inside the solenoid and is fixed relative to the solenoid and the casing, while the movable magnetic core is disposed for reciprocation partially inside the solenoid along an axis. The stationary magnetic core, the movable magnetic core, the solenoid, and the casing have rectangular or square cross-sections in planes oriented essentially perpendicularly to the axis.
Як завжди в наших публікаціях ми стараемя показати версії практичного застосування зазначених інновацій в декількох типах локальних енергетичних установок і електрогенеруючих систем

Уточнені параметри такої універсальної роторної системи можуть бути запропоновані або рекомендовані для використання в наступних енергетичних аплікаціях мають локальне застосування:

  • Комбінований двигун внутрішнього згоряння, з роторним принципом розташування циліндро-поршневої групи, з використанням енергії від обертання ротора для приготування горючої суміші з бензину і води, або з інших компонентів, при цьому до складу суміші повинні входити як правило органічний базовий матричний компонент і змішувальний з ним, або змішуються з ним, додаткові, або додатковий, матеріал, як правило неорганічного походження, але може бути і якась група, що включає в себе комбінації з матеріалів різної приналежності, що приносять у поєднанні з матеріалом матриці, істотний ефект, що виражається в наступних можливостях і параметрах зазначеного комбінованого двигуна:
  • Зменшення робочого об'єму двигуна, при збереженні тієї ж вихідної потужності і тих же значеннях крутного моменту, - для порівняння застосовуємо параметри звичайного двигуна внутрішнього згорання;
  • Істотне зниження витрати органічною складовою горючої суміші;
  • Поліпшення основних параметрів процесу горіння;
  • Зниження концентрації токсичних газів у вихлопі двигуна;
  • Зниження температури вихлопних газів;
  • Зменшення рівня вібрації двигуна при роботі;
  • Зниження основних ваго-масових параметрів двигуна;
  • Зменшення розмірів двигуна;
  • Поліпшення компановочних характеристик транспортного засобу, на якому встановлено зазначений двигун;
  • Підвищення рівня ремонто-придатності двигуна;
  • Збільшення тривалості міжремонтного циклу двигуна;
  • Підвищення рівня надійності двигуна;
  • Підвищення рівня довговічності двигуна.

Пропонована конструкція двигуна не може вважатися піонерської в частині абсолютної неочевидності пропонованих технічних рішень та їх комбінацій та поєднань, так як мало місце експериментальне використання схожих технічних напрямів з відмінними від пропонованих в сьогоденні технічному рішенні, конструктивних і технологічних прийомів.
  • Комбінована автономна енерговиробних система, що складається з послідовно розташованих, пов'язаних між собою елементів для перетворення енергії і посилення силових параметрів перетвореної енергії.

У зазначену систему входять:
  • Міні двигун внутрішнього згоряння, за обсягом порівнянний з двигуном моторолера з об'ємом в 0.125 літра і витратою пального, приблизно в 1 літр на 100 кілометрів пробігу;
  • Приєднаний до валу цього двигуна генератор звичайного типу, який виробляє еквівалентну для міні двигуна електроенергію;
  • Підключений до токовому виходу генератора РОТОРНИЙ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИЙ ПІДСИЛЮВАЧ МОМЕНТІВ, являє собою, роторних систем, В ЯКІЙ ЗАМІСТЬ циліндро-поршневої групи, ВСТАНОВЛЕНІ броньових довгоходові МАГНІТИ з планарних котушки і шліцьових сердечник, причому, для ПОСИЛЕННЯ штовхає і тянущей ЗУСИЛЬ магніти, Всі з'єднання виконані шліцьового , ЩО ЗНИЖУЄ СИЛОВІ ВТРАТИ ЕНЕРГІЇ ТА ПІДВИЩУЄ ЗАГАЛЬНИЙ коефіцієнта корисної дії підсилювача; ПІДСИЛЮВАЧ СТВОРЮЄ крутний момент на вихідному валу при приблизному число обертів вала У 100 оборотів в хвилину, достатніх для обертання валу планарних ГЕНЕРАТОРА З вихідну потужність у 10 кіловат;
  • Приєднаний до вихідного валу підсилювача низькооборотний планарний генератор.

Пропонована система по новизні і неочевидності є піонерської, особливо в частині застосування роторної схеми, без мертвих точок і, відповідно без втрат, пов'язаних з їх подоланням, для виконання підсилювача моментів. У зазначеному підсилювачі моментів до обох кинематическим групам ротора прив'язані відповідно броньовий корпус електромагніту і сердечник, виконаний у вигляді шліцьового вала. Зазначена схема електромагніту, дозволяє при дуже низьких витратах енергії отримувати значні тягнучі або штовхають зусилля, які за допомогою роторного механізму перетворюються в обертальний рух вихідного вала підсилювача, до якого приєднаний вхідний вал планарного генератора.
У запропонованій схемі повної новизною володіють всі конструктивні зв'язки і їх технологічна реалізація.

корисний матеріал? Натисніть:




2020-11-20
Жива вода
інші статті...
© Ярослав Ващук, 2003-2023
при використанні будь-яких матеріалів сайту посилання на джерело обов'язкове
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100