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美媒:科學家發(fā)明可穿戴發(fā)電機 利用尿液供電
美媒稱,日前,一雙嵌入了微生物燃料電池(MFC)的襪子成功為一臺無線發(fā)射器提供了動力,并向一臺個人電腦發(fā)射了信號。這種MFC以尿液為燃料,靠穿戴者行走帶動循環(huán)。這是 依靠基于MFC技術(shù)的可穿戴發(fā)電機提供動力的自給式發(fā)電系統(tǒng)。
據(jù)美國每日科學網(wǎng)站12月11日報道,有關(guān)這項研究成果的科技論文發(fā)表在美國《生物靈感和仿生學》雙月刊上。
論文稱,這項試驗是由英國西英格蘭大學布里斯托爾生物能源中心的揚尼斯·耶羅普洛斯教授帶領(lǐng)的。
報道稱,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發(fā)電。通常來講,續(xù)流MFC依靠一臺主電動泵來讓尿液在電池中循環(huán),不過本項試驗完全依靠的是人體運動。該試驗使用的手動泵類似于簡單的魚循環(huán)系統(tǒng),行走動作可以使尿液在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)成功地為一塊無線傳輸板供電,使其每兩分鐘向由個人電腦控制的接收模塊發(fā)射一條信息。
耶羅普洛斯說:“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、腳部運動作為泵?!?
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唯有切斷供氣才是制止柴油發(fā)電機飛車行之有效的方法
柴油發(fā)電機飛車的實質(zhì)是噴油泵調(diào)速器作用失靈,供油量不能隨負荷減?。ㄞD(zhuǎn)速相應升高)而減小引起的飛車;或者是氣缸內(nèi)進入了額外的燃油或過多的機油,使燃料燃燒產(chǎn)生的動力大大超過柴油發(fā)電機的運轉(zhuǎn)阻力(機械摩擦阻力及外界負荷),柴油發(fā)電機工作失去平衡而引起的飛車。
“飛車”產(chǎn)生的原因:
1.調(diào)速器部分(1)油泵齒條(拉桿)卡滯在 供油位置。原因是裝配過緊,或進入臟物,或固定螺母、銷子和腱等連接件漏裝或脫落。(2)調(diào)速器彈簧斷裂,飛錘脫出或卡滯;高速限制螺釘不起作用。(3)調(diào)速器內(nèi)加入潤滑機油太多,影響飛錘的慣性作用而無法靈嫩地控制噴油泵油量。在冬季機油如果凍結(jié),飛錘不能飛甩,更易造成“飛車"。
2.油泵部分(1)油泵柱塞卡滯在 供油位置造成“飛車”。若在柴油發(fā)電機工作過程中發(fā)生“飛車”,多是因油泵內(nèi)進入了臟油,油中帶進的水和機械雜質(zhì)進人柱塞副的間隙中,引起柱塞卡滯。(2)安裝不當,如帶動油泵柱塞的齒條和齒輪的嚙合關(guān)系裝錯了,或柱塞裝反。(3)為了調(diào)大供油量,使柱塞螺旋槽旋度過大。
防止“飛車”的措施:(1)調(diào)試噴油泵總成時,要嚴格地按照調(diào)試工藝檢修。調(diào)整噴油泵和調(diào)速器的各個零件和組合件、各連接點磨損時必須修復,指壞件要及時更換。裝配時要嚴格按照工藝步驟與要求進行, 要在技術(shù)狀態(tài)良好的噴油泵試驗臺上進行的調(diào)試。調(diào)試內(nèi)容包括三方面:不同工作情況供油量的調(diào)整,調(diào)速器的調(diào)整,供油角度的調(diào)整?,F(xiàn)在有輕視噴油泵的傾向,認為手工就可以解決油泵的切問題,就是上試驗臺也只是調(diào)一下供油量與供油均勻性,這種看法和做法是造成“飛車"的重要原因。若在工作中油泵進入了臟油致使柱塞卡滯,應首先檢查清洗柴油粗細弗列加濾清器,放出油箱中沉淀物和水,然后排除柱塞卡滯現(xiàn)象,必要時應拆卸油泵柱塞(包括噴油嘴)進行清詵。(2)當發(fā)生“飛車"時,應沉著、果斷、采取緊急熄火措施。這樣就可避免機器事故和保障人身。常采用緊急熄火的方法有:立即停止供油,將凋速手柄拉到熄火位置,順手關(guān)掉油箱開關(guān)或用扳手卸掉高壓油管,(3)立即停止供氣,用棉衣緊緊包住弗列加濾清器的空氣入口,或用力拔下弗列加濾清器,堵死進氣口。(4)打開減壓裝置。減壓后氣門不能關(guān)死,致使柴油發(fā)電機熄火。不過采用此法等于在配氣機構(gòu)中造成數(shù)毫米的間隙,在高速下,這樣大的間隙,將形成很大的沖擊,可能摜壞減壓機構(gòu)、氣門彈簧或配氣系統(tǒng)的其它零件。如果減壓機構(gòu)被打壞,則會停不住車。如在行進中,可剎車增大負荷,迫使發(fā)電機熄火。
飛車后的應急措施處理飛車的措施基本上有3個:加大負荷;切斷供油(高壓油);切斷供氣短加大負荷的方法是掛高擋并強行制動迫使發(fā)電機熄火、這樣做雖然有效,但容易造成發(fā)電機和傳動部分零件的損壞,并容易導致交通事故。
切斷供油從原理上是說得通的、但實際上卻不怎么有效。原因是飛車多發(fā)生在發(fā)電機空載運行時,由于噴油泵柱塞套上的吸、排油口在高速下產(chǎn)生了較強的節(jié)流作用,使供油量比額定油量還大,這些燃油噴入氣缸后無法完全燃燒,除以大量濃黑煙的形式排出外,必然還有部分燃油滯留在發(fā)電機活塞頂部。因此即使在發(fā)生飛車時立即切斷高壓油供給,但活塞頂部的殘油足以維持相當時間的繼續(xù)燃燒,不能使發(fā)電機轉(zhuǎn)速立即降下來,浪費了寶貴的時回,眼睜睜地看著發(fā)電機損壞而束手無策。
唯有切斷供氣才是制止飛車行之有效的方法,沒有空氣中的氧氣助燃,燃油就沒有辦法繼續(xù)燃燒。切斷供氣的方法按發(fā)電機結(jié)構(gòu)不同而有所區(qū)別。有減壓機構(gòu)的,應立即使發(fā)電機減壓;有由機械縱或氣動操縱的進、排氣動裝置的,應立即實行阻氣能動;若這些機構(gòu)都沒有,可堵住發(fā)電機進氣口,使其缺氧而自熄。
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