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美媒:科學(xué)家發(fā)明可穿戴發(fā)電機(jī) 利用尿液供電
美媒稱,日前,一雙嵌入了微生物燃料電池(MFC)的襪子成功為一臺(tái)無(wú)線發(fā)射器提供了動(dòng)力,并向一臺(tái)個(gè)人電腦發(fā)射了信號(hào)。這種MFC以尿液為燃料,靠穿戴者行走帶動(dòng)循環(huán)。這是 依靠基于MFC技術(shù)的可穿戴發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力的自給式發(fā)電系統(tǒng)。
據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站12月11日?qǐng)?bào)道,有關(guān)這項(xiàng)研究成果的科技論文發(fā)表在美國(guó)《生物靈感和仿生學(xué)》雙月刊上。
論文稱,這項(xiàng)試驗(yàn)是由英國(guó)西英格蘭大學(xué)布里斯托爾生物能源中心的揚(yáng)尼斯·耶羅普洛斯教授帶領(lǐng)的。
報(bào)道稱,襪子中嵌入的柔軟MFC以新鮮尿液為燃料,依靠穿戴者的行走來(lái)發(fā)電。通常來(lái)講,續(xù)流MFC依靠一臺(tái)主電動(dòng)泵來(lái)讓尿液在電池中循環(huán),不過(guò)本項(xiàng)試驗(yàn)完全依靠的是人體運(yùn)動(dòng)。該試驗(yàn)使用的手動(dòng)泵類似于簡(jiǎn)單的魚(yú)循環(huán)系統(tǒng),行走動(dòng)作可以使尿液在MFC中循環(huán)并發(fā)電。安裝在腳后跟下的軟管可以借由行走動(dòng)作確保頻繁的液體推挽。這一可穿戴MFC系統(tǒng)成功地為一塊無(wú)線傳輸板供電,使其每?jī)煞昼娤蛴蓚€(gè)人電腦控制的接收模塊發(fā)射一條信息。
耶羅普洛斯說(shuō):“我們此前曾用以尿液為燃料的MFC為一部供電,這次想看一下我們是否能用可穿戴技術(shù)復(fù)制這一成功。我們同樣想讓這一系統(tǒng)做到完全自給,僅靠人力供電——尿液作為燃料、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)啬_部運(yùn)動(dòng)作為泵?!?
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柴油發(fā)電機(jī)組有什么特性
介紹柴油機(jī)特性的目的在于通過(guò)分析柴油機(jī)特性曲線的變化規(guī)律,了解柴油機(jī)在各種調(diào)整情況和工況(即各種轉(zhuǎn)速及負(fù)荷)下的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,從而分析影響特性的各種因素,以便合理使用柴油機(jī),了解它在什么情況下動(dòng)力性 ,在什么情況下經(jīng)濟(jì)性 。當(dāng)需要 功率輸出時(shí),就充分發(fā)揮它的動(dòng)力性能,在其他情況下工作時(shí),則盡可能使它的經(jīng)濟(jì)性 。
柴油機(jī)特性內(nèi)容較多,其中主要是使用特性。實(shí)際上,柴油機(jī)經(jīng)常在類似于使用特性工況下工作,因此,這里僅介紹它的使用特性。
(1)速度特性柴油機(jī)在保持供油量不變的情況下(即高壓油泵調(diào)節(jié)齒條位置固定),其功率、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)嘏ぞ?、河南南?yáng)當(dāng)?shù)赜秃穆实刃阅軈?shù)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系,稱為速度特性。油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在標(biāo)定功率循環(huán)供油量位置時(shí)的特性稱為柴油機(jī)全負(fù)荷速度特性(一般稱外特性)。它代表該柴油機(jī)在使用中允許達(dá)到的 性能。
速度特性是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得的,試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將供油提前角、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)乩鋮s水溫度、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)貪?rùn)滑油溫度等調(diào)整到 值,油量調(diào)整機(jī)構(gòu)的齒條固定在 供油的位置上,然后逐漸增加柴油機(jī)的負(fù)荷,使轉(zhuǎn)速改變,分別在幾種轉(zhuǎn)速下測(cè)定柴油機(jī)的有效功率Ne、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)嘏ぞ豈e、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)厝加拖穆蔳e等參數(shù),即得柴油機(jī)的外特性。
①扭矩Me曲線的變化規(guī)律:循環(huán)供油量不變時(shí),扭矩Me與指示效率ni、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)貦C(jī)械效率nm。及充氣系數(shù)書(shū)nv正比,若知道ni、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)豱v及nm隨轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系,即可知道Me隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。
高轉(zhuǎn)速時(shí),充氣系數(shù)nv降低,而且燃燒過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間縮短,不完全燃燒現(xiàn)象增加,致使ni有些下降,nm也下降,而每循環(huán)的供油量g,由于噴油泵在噴油過(guò)程中,溢流的燃油通過(guò)油孔時(shí)發(fā)生節(jié)流,轉(zhuǎn)速較高時(shí),節(jié)流作用增強(qiáng)。因此,g增加。
當(dāng)轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí),由于空氣渦流減弱,燃燒不良及散熱漏氣損失增加,使ni降低,扭矩Me也降低。因此,速度特性曲線中,扭矩隨轉(zhuǎn)速變化形成兩頭低(即高速和低速),中間凸起的形狀。
②功率戈曲線的變化規(guī)律從功率Ne=Ne2πn/60×1/1000關(guān)系式可知,在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),扭矩Me隨轉(zhuǎn)速n變化不大,因此,功率Ne幾乎隨轉(zhuǎn)速n成正比增加。外特性中Ne曲線幾乎一斜率直線段,故在 轉(zhuǎn)速下有效 功率。
(2)柴油機(jī)的調(diào)速特性調(diào)速器的作用是根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量而改變扭矩,使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化不超過(guò)允許范圍。在調(diào)速器的作用下,柴油機(jī)的扭矩、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)毓β省⒑幽夏详?yáng)當(dāng)?shù)厝加拖穆实刃阅軈?shù)的變化關(guān)系稱為調(diào)速特性。
調(diào)速特性曲線由實(shí)驗(yàn)而得,由調(diào)速器控制噴油泵齒條移動(dòng),使負(fù)荷由零變到 ,測(cè)取其扭矩、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)毓β省⒑幽夏详?yáng)當(dāng)?shù)赜秃穆实葏?shù),然后繪成曲線。曲線1為柴油機(jī)的外特性曲線,曲線2到曲線7是調(diào)速器手柄處于不同位置的調(diào)速特性
(3)柴油機(jī)的負(fù)荷特性柴油機(jī)的負(fù)荷特性是在轉(zhuǎn)速保持一定數(shù)值不變時(shí),通過(guò)改變噴油泵調(diào)節(jié)桿的位置,用增加或減少供油量的方法來(lái)改變載荷。在這種情況下,每小時(shí)燃料消耗量GT和燃料消耗率g,和排氣溫度Tr,及排氣煙度隨柴油機(jī)負(fù)荷(Pe或Nn)改變而變化的關(guān)系,即GT=f(Ne)、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)豨g=f(Ne)稱為柴油機(jī)的負(fù)荷特征。
從小負(fù)荷區(qū)域,燃油消耗率gg隨負(fù)荷增大逐漸減少,當(dāng)減小到一定程度時(shí),便不再減小,反而隨負(fù)荷增加而升高。這是因?yàn)殡S負(fù)荷增加機(jī)械效率nm迅速增加,同時(shí)熱損失也隨負(fù)荷增加而相對(duì)減小,指示效率nm隨之增加,當(dāng)負(fù)荷達(dá)某值時(shí),ni、河南南陽(yáng)當(dāng)?shù)豱m的乘積達(dá) 值,因而出現(xiàn) 油耗率。然而負(fù)荷再增加,供油量增加,使熱損失增大,燃燒情況惡化,使ni減小,因而油耗率增大,當(dāng)供油量超過(guò)點(diǎn)2時(shí),排氣出現(xiàn)黑煙,故2點(diǎn)稱為“冒煙界限”點(diǎn)。當(dāng)噴油量增到點(diǎn)3時(shí),功率達(dá)到 值,繼續(xù)增大噴油量,gg顯著增加,而功率Ne反而降低。這是因?yàn)閲娪土砍^(guò)?!懊盁熃缦蕖睍r(shí),由于燃燒不完全,排氣冒煙,不僅使燃料消耗率ge增大,而且使柴油機(jī)過(guò)熱,影響柴油機(jī)壽命,容易引起故障,因此,標(biāo)定的循環(huán)供油量一般限制在“冒煙界限”范圍內(nèi)。6135G型柴油機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性。
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柴油發(fā)動(dòng)機(jī)搖臂的清洗檢查及修理方法
搖臂的清洗檢查和修理方法如下:
1)用清洗液吸氣所以零件。
2)用壓縮空氣進(jìn)出所以油道(包括搖臂軸上的油孔和搖臂體內(nèi)的油孔)。
3)用磁力探傷法檢查搖臂表面有無(wú)裂紋損傷。
4)搖臂上氣門間隙調(diào)整螺釘?shù)那蚋C必須是正確球形。用6.35mm的球形規(guī)檢查,如螺釘?shù)撞磕テ?。有明顯的傷痕或粗糙時(shí),應(yīng)予以更換。
檢查進(jìn)排氣門搖臂與丁字壓板的接觸凸面有無(wú)磨損或損傷、河南南陽(yáng)附近必要時(shí)可更換搖臂。
5)檢查所有螺釘和搖臂螺釘孔的螺紋狀態(tài)。檢查螺釘鎖緊螺母處的螺紋有無(wú)扭曲,螺釘在搖臂螺釘孔中必須轉(zhuǎn)動(dòng)自如。
6)檢查噴油器驅(qū)動(dòng)搖臂上的噴油器座與噴油器銷是否正確配合,應(yīng)更換損壞的噴油器座。
7)檢查搖臂襯套有無(wú)損傷或凹坑,用內(nèi)徑千分表檢查襯套內(nèi)徑
KTTA型柴油機(jī)搖臂襯套內(nèi)徑為34.887~34.997mm。
8)如搖臂襯套磨損超過(guò)磨損極限,就應(yīng)當(dāng)用搖臂襯套心軸壓出襯套,清洗襯套座孔并用壓縮空氣吹干,然后壓入新襯套。
9)進(jìn)氣門搖臂必須在有道鉆孔內(nèi)裝一步通孔鉚塞,噴油器和排氣搖臂則不能再油道鉆孔內(nèi)裝不通孔鉚塞,在搖臂上的油道鉆孔必須是敞開(kāi)的,一邊能潤(rùn)滑丁字壓板和噴油器驅(qū)動(dòng)銷。
10)檢查搖臂軸的磨損及傷痕。由于搖臂在搖臂上運(yùn)動(dòng),在軸上產(chǎn)生臺(tái)肩或凸起時(shí),應(yīng)將搖臂軸更換。6BT型柴油機(jī)搖臂軸的尺寸.
柴油發(fā)電機(jī)組的柴油機(jī)搖臂軸徑徑為34.823~34.862mm。
11)搖臂軸上有三個(gè)具有相同中心高度的油道鉆孔,裝配時(shí)必須向搖臂帶有調(diào)整螺釘?shù)哪且欢恕?
在主油道鉆孔內(nèi)的堵塞,必須是靠近排氣搖臂。
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