0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое молекулярный двигатель

Молекулярный двигатель Потапова

Вы используете Internet Explorer устаревшей и не поддерживаемой более версии. Чтобы не было проблем с отображением сайтов или форумов обновите его до версии 7.0 или более новой. Ещё лучше — поставьте браузер Opera или Mozilla Firefox.

Обсудить и задать вопросы можно в этой теме.

Serge77

модератор

А.С.> Так то прямая трубка, не вихревая! Я просто показываю, откуда берётся начальная неравномерность.

Я понял, что ты о прямой. Но твой пример никак не объясняет, почему в вихревой трубке нагретый, т.е. менее плотный, воздух оказывается В КОНЕЧНОМ ИТОГЕ снаружи вихря, а холодный более плотный — внутри. Это прямо противоположно разделению изотопов по массе.

Я согласен, что первичная неравномерность плотности может возникнуть от местного нагрева. Но может ли это быть причиной того КОНЕЧНОГО результата, который наблюдается?

  • инфо
  • инструменты
  • Ответить на сообщение

Serge77

модератор

Пока я писал ответ, пришёл Ник и всё. объяcнил ;^))

Такое объяснение более-менее логично. Только непонятно, зачем там тогда вихрь? Почему нельзя просто обойтись «препятствием специальной формы» ?

  • 1
  • инфо
  • инструменты
  • Ответить на сообщение

втянувшийся
  • инфо
  • инструменты
  • Ответить на сообщение

опытный

Serge77> Только непонятно, зачем там тогда вихрь? Почему нельзя просто обойтись «препятствием специальной формы» ? [»]

Когда оно изначально имеется — тогда обходятся. К примеру на охлаждаемых турбинных лопатках. Конечно, не тепловой насос, но эффект сжимаемости газа присутствует.

А когда это «препятствие» ещё городить надо, да развивать поверхность теплообмена, тогда его и делают в самом простом виде — цилиндрическая внутренняя поверхность вихревой трубы.

  • инфо
  • инструменты
  • Ответить на сообщение

вантох

опытный
  • инфо
  • инструменты
  • Ответить на сообщение

dimir

втянувшийся

По теплогенератору Потапова.

Неважно, какой физический принцип положен в основу.
Важно, имеется ли экономическая эффективность при использовании этого устройства для получения тепла в сравнении с обычными ТЭНами.

Проверить истинность утверждений о том, что теплогенератор Потапова при равном потреблении энергии в сравнении с ТЭН выделяет большее количество тепла, можно практически на следующей простой конструкции и имеющимися способами измерений.

1. Необходимо взять две одинаковые емкости (подойдут стандартные 200 литровые бочки).
Заполнить их одинаковым количеством воды.
2. В одну из них опустить несколько стандартных, продающихся повсеместно, бытовых кипятильников (ТЭН). Общая потребляемая их мощность должна соответствовать мощности электродвигателя в теплогенераторе Потапова. Количество кипятильников(ТЭН) — подобрать.
К другой ёмкости подключить теплогенератор Потапова.
3. Установить стандартные электросчётчики. Один для измерения потреблённой электроэнергии ТЭН, другой для измерения потреблённой электроэнергии теплогенератором.
4. Два термометра.
5. Одновременно подключить электроэнергию к теплогенератору и ТЭН для начала нагрева воды в ёмкостях. Отметить время включения.
6. Теплоизоляцию емкостей, так как они будут находиться в одном и том же помещении или на улице, и теплопотери, как для одной ёмкости, так и для другой будут одинаковы, можно также не делать.
7. По истечении определённого времени (30,40,60 минут или любого другого), электропитание отключить и снять показания с термометров и электросчётчиков.
8. Подсчитать количество тепла выделенного в одной и второй ёмкостях. Сравнить и сделать выводы.
9. Для точности измерений и исключения влияния внешней среды потом можно сделать теплоизоляцию.

За себя скажу, что знаю об этой штуке уже 10 лет, но в чудеса не верю.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Максимальный срок службы двигателя

  • Благодаря своей прочной молекулярной структуре, ПАО обеспечивают эффективную защиту от износа поверхностей трения, подвергающихся высокому давлению.
  • Высокий индекс вязкости синтетического базового масла гарантирует оптимальную вязкость масла при низкотемпературном запуске двигателя и обеспечивает максимальную смазывающую способность при высоких рабочих температурах.
  • Эффективный комплекс противоизносных присадок минимизирует износ даже самых сложных клапанных механизмов, включая системы изменяемых фаз газораспределения.
Читать еще:  Автоматическая блокировка дверей при запуске двигателя

Максимум мощности и превосходные рабочие характеристики

  • Комплекс моющих присадок и беззольного диспергирующего агента гарантирует максимум мощности и превосходные рабочие характеристики, а также обеспечивает контроль отложений в зоне расположения поршневых колец и юбки поршня даже при самых тяжелых условиях эксплуатации.
  • Специальные модификаторы трения помогают уменьшить трение для максимальной экономии топлива.

Низкий расход масла

  • В условиях работы при высокой температуре поршневые кольца в двигателе внутреннего сгорания быстро теряют подвижность из-за образования углеродных отложений в канавках поршней. Синтетические масла Kixx PAO 1 обладают премиальной стойкостью к окислению и низкой испаряемостью при любых режимах эксплуатации двигателя, что препятствует образованию углеродных отложений и обеспечивает более низкий расход масла.

Длительный срок службы двигателей

  • Специальные пакеты противоизносных присадок минимизируют износ деталей двигателя, предохраняя поверхности даже в особо тяжелых условиях эксплуатации.

Меньший объем выбросов

  • Инновационный пакет присадок обеспечивает уменьшение вредных выбросов.
  • Высокие технические характеристики в совокупности с полностью синтетическим составом моторного масла, а также пониженным содержанием фосфора, серы и сульфатной золы (Low SAPS) снижают образование отложений и значительно увеличивают ресурс сажевых фильтров и катализаторов.

Химический метод [ править ]

Впервые о создании молекулярного двигателя вращения сообщил Росс Келли в своей работе в 1999 году [2] . Его система состояла из трех триптициновых роторов и хелициновой части, и была способна выполнять однонаправленные вращения в плоскости 120 °.

Ротация происходит в 5 этапов. Во-первых, аминовая группа на триптициновой части молекулы преобразуется в изоциановую группу путем конденсации молекул фосгена (a). Вращение вокруг центральной оси осуществляется за счет прохода изоциановой группы в непосредственной близости от гидроксильной группы, расположенной на хелициновой части молекулы (b), благодаря чему эти две группы реагируют между собой (c). Эта реакция создает ловушку для уретановой группы, что увеличивает её натяжение и обеспечивает начало вращательного движения при достаточном уровне поступающей термической энергии. После приведения молекулярного ротора в движение, в дальнейшем требуется только незначительное количество энергии для осуществления ротационного цикла (d). Наконец, расщепление уретановой группы восстанавливает аминовую группу и обеспечивает дальнейшую функциональность молекулы (е).

Результатом этой реакции является однонаправленное вращение триптициновой части на 120 ° по отношению к хелициновой части. Дополнительному движению вперед препятствует хелициновая часть молекулы, которая выполняет роль, аналогичную роли храповика в часовом механизме. Однонаправленное движение является результатом асимметрии хелициновой части, а также появлением уретановой группы (c). Вращение может осуществляться только по часовой стрелке, для проведения процесса вращения в другую сторону требуется гораздо большие затраты энергии (d).

Двигатель Келли является прекрасным примером того, как химическая энергия может быть использована для создания однонаправленного вращательного движения, процесса, который напоминает потребление АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) в живых организмах. Тем не менее, данная модель не лишена серьёзных недостатков: последовательность событий, которая приводит к вращению на 120 ° не повторяется. Поэтому Росс Келли и его коллеги искали различные пути для обеспечения неоднократного повторения этой последовательности. Попытки достичь цели не увенчались успехом и проект был закрыт [3] .

Световой метод [ править ]

В 1999 году из лаборатории доктора Бена Феринги в университете Гронингена (Нидерланды) поступило сообщение о создании однонаправленного молекулярного ротора [4] . Их молекулярный двигатель вращения на 360 ° состоит из бис-хелицина соединенного двойной аксиальной связью и имеющий два стереоцентра.

Один цикл однонаправленного вращения занимает 4 этапа. На первом этапе низкая температура вызывает эндотермическую реакцию в транс-изомере (P, P) преобразуя его в цис-изомер (M, M), где P — правозакрученная спираль, а M — левозакрученная спираль (1, 2). В этом процессе две осевые метиловые группы преобразуются в экваториальные.

Читать еще:  Двигатель d456 технические характеристики

Путем повышения температуры до 20 °C метиловые группы конвертируются обратно в экзотермальные (P, P) цис-аксиальных группы (3). Так как осевые изомеры являются более стабильными, чем экваториальные изомеры, то обратный процесс ротации невозможен. Фотоизомеризация преобразует цис-изомер (P, P) в транс-изомер (M, M), опять с образованием экваториальных мелиловых групп (3, 4). Тепловой процесс изомеризации при 60 °C закрывает 360 ° цикла вращения по отношению к первоначальной позиции.

Серьёзным препятствием для осуществления этой реакции является низкая скорость вращения, которая даже не сопоставима с существующими в природе биологическими молекулярными роторами. В наиболее быстрых на сегодняшний день системах с фтор-группами половина термической инверсии спирали молекулы осуществляется за 0,005 секунд [5] . Этот процесс происходит с использованием реации Бартона-Келлога. Медленный шаг вращения, как предполагают, можно значительно ускорить за счет большего количества трет-бутиловых групп, которые делают изомер ещё менее стабильным, по сравнению с метиловыми группами. Так как нестабильнойсть изомеров повышается, то и ускоряется инверсия спирали молекулы.

Принципы работы молекулярного ротора Феринги были включены в прототип наноробота [6] . Прототип имеет синтетические хелициновые двигатели с олиго-шасси и 4-мя карбоновыми колесами и, как ожидается, сможет осуществлять движение по твердой поверхности под контролем сканирующего туннельного микроскопа. Однако, пока двигатель не работает на основе фуллереновых колес, потому что они снижают фотохимическую реакцию частей ротора.

Туннелирование электронов [ править ]

По аналогии с традиционным электродвигателем, наномасштабные молекулярные моторы могут быть приведены в движение путем резонансного или нерезонансного туннелирования электронов [7] . Наноразмерные вращающиеся машины на основе этих принципов были разработаны Петром Кралом и его сотрудниками в Университете штата Иллиойс в Чикаго [8] .

Как показано в правой части рисунка, один из типов моторов имеет ось, формируемую на основе углеродных нанотрубок, которые могут быть установлены на подшипниках CNT. У мотора имеется три (шесть) лопастей, образованных на основе полимеризированного ицеана. Лопасти ориентированы под углом 120° (60°) к друг другу и имеют длину от 2 нм, чтобы не допустить нерезонансного туннелирования электронов от лопастей к валу (оси). Энергия в систему подается через передачу электрона вдоль лопастей путем резонансного туннелирования. Лопасти формируют молекулы, сопряженные с фуллеренами, ковалентно соединенными в верхней части лопастей. В принципе, такие гибридные молекулярные роторы могут быть синтезированы в реакциях циклоприсоединения.

В однородном электростатическом поле Е, ориентированном вдоль вертикального направления, используется периодическая зарядка и разрядка лопасти мотора с помощью тунеллирования электронов из двух нейтральных металлических электродов. Каждый фуллереновый переключатель меняет знак заряда с помощью двух электронов с положительного (q) на отрицательный (-q) посредством туннеля между нейтральным электродом и фуллереном. Чтобы повернуть лопасть мотора электрод теряет два электрона (в результате чего на нём меняется заряд) и лопасть совершает половину цикла вращения в электрическом поле Е. Другая половина цикла вращения происходит аналогично (только электрод получает два электрона). Таким образом происходит непрерывное вращение трех (шести) лопастей с фуллеренами. Молекулярный двигатель ведет свою диполь P, которая находится в средней ортогонали по направлению к электрическому полю Е, генерируя постоянный крутящий момент вращения.

Эффективность метода туннелирования электронов сопоставима с аналогичной эффективностью привода макроскопических электромоторов, но она может снизиться из-за шумов и структурных дефектов.

Об имидже

— К сожалению, о них широкая общественность мало знает.

— Это так, но, например, в Германии есть много ученых или украинского происхождения, или чрезвычайно плодотворно сотрудничающих с Украиной. Среди них — украинцы, возглавляющие всемирно известные институты Макса Планка, кафедры университетов и исследовательских учреждений. Но информация об этом очень распыленная — где-то кто-то о чем-то знает. Хоть это чрезвычайно важно — чтобы украинцы научились ассоциировать себя с успехом. С другой стороны, это будет способствовать формированию положительного имиджа Украины.

Читать еще:  Двигатель газ 402 тех характеристики

Собственно, это была идея нашего президента, профессора нейробиологии в университете Тюбингена Ольги Гаращук — зарегистрировать негосударственный некоммерческий союз — Немецко-украинское академическое общество, которое поддерживает цели украинской международной академической сети здесь, в Германии. Таким образом мы получили свой «голос», и нас слышат! И у нашего общества сейчас тоже юбилей: пять лет плодотворного труда.

— Кого объединяет общество?

— Прежде всего научных работников — независимо от специальности. Но мы открыты для всех, кто имеет интерес к Украине или к сотрудничеству с ней. И не так важно, кто откуда родом. Важно, что у нас есть общий интерес для профессионального общения и для развития сотрудничества с Украиной.

— В программе Дней примут участие ученые, работающие в направлении развития украинистики в Германии.

— Да, в Германии есть Ассоциация украинистов, ее руководитель будет председательствовать на одной из сессий конференции. Отмечу, что украинистика в Германии присутствует, и есть большой потенциал для ее развития. Например, важные украиноведческие студии есть в Мюнхене и Грайфсвальде. Они имеют свой актив людей, которым интересна украинская культура, язык, история. Как раз благодаря их усилиям здесь каждый год организовываются летние школы, где, кроме языка, изучается еще и история и культура Украины. А в Европейском университете Виадрина в Франкфурте-на-Одере открыта кафедра украинской истории, которую возглавляет профессор Андрей Портнов.

Небіологічні

Нещодавно хіміки та причетних до нанотехнології почали вивчати можливість створення молекулярних двигунів de novo. Ці синтетичні молекулярні двигуни в даний час страждають від багатьох обмежень, які обмежують їх використання дослідницькою лабораторією. Однак багато з цих обмежень можуть бути подолані, оскільки наше розуміння хімії та фізики на наномасштабі зростає. Один крок до розуміння динаміки наномасштабу був зроблений під час вивчення дифузії каталізатора в каталітичній системі Груба. [11] Інші системи, такі як нанокар, хоча технічно це не двигуни, також є ілюстрацією недавніх зусиль щодо синтетичних нанорозмірних двигунів.

Інші нереагуючі молекули також можуть поводитися як двигуни. Це було продемонстровано з використанням молекул барвника, які рухаються напрямком у градієнтах розчину полімеру завдяки сприятливим гідрофобним взаємодіям. [12] Ще одне недавнє дослідження показало, що молекули барвника, тверді та м’які колоїдні частинки здатні рухатися через градієнт розчину полімеру завдяки виключеним ефектам об’єму. [13]

Потери энергии в трансформаторе

Коэффициент полезного действия трансформаторов достаточно высок. Тем не менее, в обмотке и сердечнике происходят потери энергии, приводящие к тому, что температура при работе трансформатора повышается. Для трансформаторов небольшой мощности это не представляет проблемы, и все тепло уходит в окружающую среду – используется естественное воздушное охлаждение. Такие трансформаторы называют сухими.

В более мощных трансформаторах воздушного охлаждения оказывается недостаточно, и применяется охлаждение маслом. В этом случае трансформатор помещается в бак с минеральным маслом, через которое тепло передается стенкам бака и рассеивается в окружающую среду. В трансформаторах высоких мощностей дополнительно применяются выхлопные трубы – если масло закипает, образовавшимся газам нужен выход.

Конечно, трансформаторы не так просты, как может показаться на первый взгляд — ведь мы рассмотрели принцип действия трансформатора кратко. Контрольная по электротехнике с задачами на расчет трансформатора внезапно может стать настоящей проблемой. Специальный студенческий сервис всегда готов оказать помощь в решении любых проблем с учебой! Обращайтесь в Zaochnik и учитесь легко!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector