Najlżejszy materiał izolacyjny wyciszy silniki odrzutowców do poziomu... suszarki do włosów?
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Po analizie miejsc rytualnych i wielkich struktur na Polinezji naukowcy zakwestionowali pogląd, jakoby cywilizacja Wyspy Wielkanocnej (Rapa Nui) rozwijała się w izolacji. Wyspa została zasiedlona przez ludzi, którzy przemieszczali się z zachodu na wschód. W wyniku szybkiej migracji z Tonga i Samoa ludzie zamieszkali w wielu odległych miejscach, jak Hawaje, Nowa Zelandia i Rapa Nui. Obecnie uważa się, że po początkowej kolonizacji wyspy wschodniej części Polinezji, przede wszystkim zaś Wyspa Wielkanocna, były izolowane od reszty Pacyfiku.
Jednak pomimo odległości i postulowanej izolacji, na całym wschodzie Polinezji występują podobne praktyki religijne i związane z nimi struktury. Jednymi z takich struktur są marae, miejsca spotkań religijnych. Z czasem ulegały one zmianie. Na Wyspie Wielkanocnej zaczęto tworzyć słynne wielkie posągi moai, które ustawiano na platformach marae. Profesorowie Helene Martinsson-Wallin i Paul Wallin z Uniwersytetu w Uppsali porównali dane archeologiczne oraz datowanie miejsc kultu, osadnictwa i monumentów na wschodzie Polinezji. Nie dyskutujemy tutaj o migracji z takich centrów Polinezji Zachodniej jak Tonga i Samoa. Jednak rzucamy wyzwanie przekonaniu o kolonizacji odbywającej się tylko w kierunku z zachodu na wschód oraz stwierdzeniu, że Rapa Nui została skolonizowana raz i rozwijała się w izolacji, stwierdzają uczeni.
Naukowcy zidentyfikowali trzy fazy rozwoju struktur rytualnych. Faza pierwsza, związana z osadnictwem z zachodu na wschód, to lata 1000–1300, kiedy to przestrzeń rytualna jest wyrażana poprzez działanie, takie jak pochówki i świętowanie. Miejsca takich aktywności oznaczane są kamieniami. Struktura i sposób organizacji osady, przestrzeń rytualna i związany z tym język są podobne na każdej nowo zasiedlanej wyspie, stwierdzają badacze w artykule. Drugi etap obejmuje lata 1300–1600 i jest związany z pojawieniem się wyraźnych i bardziej złożonych marae. Uczeni uważają, że ich powstanie ma związek z chęcią skonsolidowania przestrzeni rytualnej i przekształceniem jej w wyraźnie wyróżnione miejsce. Miało to pomóc w utrzymaniu pamięci o przodkach i bóstwach. Jednocześnie sygnalizuje to proces pojawiania się społeczeństwa hierarchicznego. Wcześniejsze badania genetyczne wskazują też, że w XIV wieku dochodziło do kontaktu pomiędzy obszarem środkowego Pacyfiku a Rapa Nui, co oznacza, że ludzie dotarli na Wyspę Wielkanocną co najmniej dwukrotnie. Mieszkańcy Rapa Nui mieli jakiś kontakt z mieszkańcami wysp na zachodzie. Zdaniem autorów najnowszych badań, datowanie wskazuje, że do rozwoju przestrzeni rytualnej doszło najpierw we wschodniej części Polinezji Wschodniej i koncepcja taka rozprzestrzeniła się ze wschodu na zachód. Ich zdaniem w latach 1350–1450 na Rapa Nui dochodzi do znacznych zmian w strukturze społecznej. Niedawne badania genetyczne sugerują, że mogły mieć na nie wpływ kontakty z Ameryką Południową.
W końcu miała miejsce trzecia faza, w czasie której doszło do coraz większej izolacji wysp i niezależnego rozwoju hierarchii, kiedy to powstawały wielkie struktury będące wyrazem władzy.
Autorzy badań nie kwestionują zasiedlenia Rapa Nui z zachodu. Jednak rzucają wyzwanie obecnym poglądom na rozwój i przemieszczanie się idei dotyczących miejsc kultu na wschodzie Polinezji. Ich zdaniem najpierw dochodziło do rozprzestrzeniania się idei z zachodu na wschód – co było związane ze wstępną kolonizacją – a następnie na Wyspie Wielkanocnej pojawiły się bardziej złożone struktury rytualne, które wpłynęły na rozwój struktur na innych wyspach Polinezji Wschodniej. Doszło więc tutaj do przekazywania idei ze wschodu na zachód, co przeczy przekonaniu o rozwoju Rapa Nui w izolacji.
Źródło: From ritual spaces to monumental expressions: rethinking East Polynesian ritual practices, https://www.cambridge.org/core/journals/antiquity/article/from-ritual-spaces-to-monumental-expressions-rethinking-east-polynesian-ritual-practices/62A6EBCEFD2F00800D6769630CB4B3F2
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Studenci Akademii Górniczo-Hutniczej (AGH) w Krakowie pracują nad schronieniem dla psów o podwyższonej izolacyjności akustycznej. Można je będzie wykorzystywać np. w czasie burzy, głośnych remontów czy w sylwestra, a także w schroniskach dla zwierząt.
Jak podkreślono w komunikacie uczelni, dźwięki impulsowe, takie jak np. fajerwerki czy grzmoty burzy, ale też hałas życia codziennego, np. praca sprzętów domowych, syreny alarmowe, hałas w budynku mieszkalnym, dźwięki generowane przez sprzęt budowlany, powodują, że zwierzęta wykazują symptomy silnego lęku. Chowają się wtedy w miejscach oddalonych od źródła nieprzyjemnych bodźców. Stąd pomysł studentów z Koła Naukowego Akustyki Architektonicznej AGH, by stworzyć prototyp schronienia dla psów o podwyższonej izolacyjności akustycznej i zapewnić zwierzętom przestrzeń wolną od zanieczyszczenia hałasem. Liderką projektu jest Emilia Stefanowska, która studiuje inżynierię akustyczną.
Nowoczesne technologie pozwalają na zastosowanie wielu różnych połączeń materiałowych, w tym takich jak kompozyty, granulaty gumowe, płyty wykonane [z materiałów] z recyklingu itd. Mamy więc szansę zastosować materiały nie tylko skuteczne, ale też innowacyjne i ekologiczne - wyjaśnia Stefanowska.
Bardzo ważne jest zastosowanie rozwiązania modułowego („buda” ma się składać z co najmniej 2 części: korytarza i komory głównej). Wg studentów, dodawanie elementów tunelu prowadzącego do głównej części schronienia pozwoli stopniowo przyzwyczaić zwierzę do nowej sytuacji i obiektu. Zespół chce zainstalować w środku wentylację, a także czujniki temperatury i wilgoci. Ewentualne zakręty czy dodatkowe ściany mają pomóc w pochłanianiu zewnętrznych dźwięków.
Ponadto projektanci zastanawiają się nad zainstalowaniem drzwi automatycznych, które z jednej strony umożliwiłyby swobodne przemieszczanie się zwierzęcia, a z drugiej pozwoliły na zachowanie szczelności akustycznej w przypadku, gdy czworonożny użytkownik wszedł do środka. Inne analizowane rozwiązanie zakłada wykorzystanie kurtyn dźwiękochłonnych [...]. To rozwiązanie może się cechować najmniejszą izolacyjnością akustyczną, ale zaletą jest mała liczba elementów, które mogą przestraszyć lub zniechęcić psa do korzystania z budy - zaznaczono w informacji Akademii Górniczo-Hutniczej.
Studentka Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, która zajmuje się behawiorystyką, pomoże zespołowi z AGH stworzyć rozwiązanie najlepsze dla zwierzęcia; chodzi o wybór zarówno materiałów, jak i kształtu schronienia.
Użycie drewna czy specjalistycznych pianek dźwiękochłonnych obszytych materiałami wykorzystywanymi do budowy legowisk dla zwierząt będzie na pewno przez nas badane - mówią członkowie Koła Naukowego Akustyki Architektonicznej. Istotne jest także ustalenie, czy zwierzę będzie w ogóle w stanie skorzystać z danej struktury/rozwiązania geometrycznego.
Prototyp będzie poddawany pomiarom w Laboratorium Akustyki Technicznej - studenci wspominają m.in. o testach w komorze bezechowej.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Inżynierowie z NASA skonstruowali i przetestowali pierwszy pełnoskalowy silnik rakietowy z rotującą detonacją (RDRE – rotating detonation rocket engine). Tego typu napęd może być przyszłością lotów kosmicznych. Dzięki niemu bowiem rakiety będą lżejsze, mniej skomplikowane i zużyją mniej paliwa. Zaledwie trzy lata temu powstał matematyczny model takiego silnika oraz niewielki prototyp, co pozwoliło inżynierom na rozpoczęcie testów urządzenia.
Konwencjonalny silnik rakietowy uzyskuje ciąg dzięki spalaniu paliwa i wyrzucaniu go z tyłu. Silnik z rotującą detonacją składa się z koncentrycznych cylindrów, pomiędzy które wpływa paliwo. Zostaje ono tam zapalone. Dochodzi do gwałtownego uwolnienia ciepła w postaci fali uderzeniowej. Jest to silny impuls gazów o wysokiej temperaturze i ciśnieniu, które poruszają się szybciej od prędkości dźwięku. O ile w konwencjonalnych silnikach stosowane są liczne podzespoły odpowiedzialne za kierowanie i kontrolowanie reakcji spalania, to nie są one potrzebne w silnikach RDRE. Napędzana procesem spalania fala uderzeniowa w sposób naturalny przemieszcza się w komorze, zapalając kolejne porcje paliwa. To bardzo gwałtowny proces, w wyniku którego można uzyskać większy ciąg, zużywając przy tym mniej paliwa.
NASA poinformowała właśnie o wynikach ubiegłorocznego testu silnika RDRE. Został on uruchomiony kilkanaście razy i pracował w sumie przez 10 minut. Celem testu było sprawdzenie, czy poszczególne podzespoły są w stanie wytrzymać przez dłuższy czas ekstremalne temperatury i ciśnienie.
Podczas pracy z pełną mocą silnik przez niemal minutę wygenerował ciąg o mocy ok. 18 kN, czyli ok. 400 razy mniejszy niż ciąg F-1, najpotężniejszego w historii jednokomorowego silnika na paliwo płynne, który napędzał Saturna V, najpotężniejszą rakietę w dziejach. Średnie ciśnienie w komorze spalania wyniosło 4,2 MPa. To najwyższa wartość ciśnienia osiągnięta w tego typu silniku.
Udane testy RDRE pozwalają NASA myśleć o wykorzystaniu tej technologii w przyszłości. Obecnie inżynierowie pracują nad RDRE wielokrotnego użytku, który wygeneruje ciąg 44,5 kN. Posłuży on do testów porównujących tego typu konstrukcję z obecnie używanymi silnikami.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Inżynierowie z University of Cincinati opracowali nowy projekt dysz dla myśliwców F-18, które mogą znacząco zmniejszyć hałas generowany przez silniki bez zmniejszania osiągów samych silników. Na razie dysze autorstwa profesora Ephraima Gutmarka i jego studentów z Koledżu Inżynierii i Nauk Stosowanych zostały przetestowane w uniwersyteckim laboratorium akustycznym na silniku w skali 1:28.
Redukcję hałasu uzyskano dzięki wyłożeniu wnętrza dysz trójkątnymi elementami, ułożonymi podobnie do rzędów zębów rekina. W ciągu najbliższych tygodni takie dysze zostaną zamontowane na myśliwcach F-18 Super Hornet i przetestowana przez U.S. Naval Research Laboratory and Naval Air Station Patuxent River (NAVAIR). To proste dodatkowe elementy, które zmieniają właściwości gazów wydobywających się z silnika i w minimalny sposób wpływają na jego zachowanie.
Testy laboratoryjne wykazały, że nowe dysze mogą zmniejszyć generowany hałas o 5–8 decybeli. Tylko pozornie jest to niewiele. Poziom dźwięku nie jest wyrażany bowiem w skali liniowej, a logarytmicznej. Dźwięk głośniejszy o 20 decybeli oznacza hałas 10-krotnie większy. To bardzo znaczące osiągnięcie. Producenci silników cieszą się zwykle ze zmniejszenia hałasu nawet o 0,5 decybela, bo to skala logarytmiczna, mówi profesor Gutmark. Jeśli projekt sprawdzi się w przypadku tego silnika, będzie go można zastosować – po niewielkich modyfikacjach – do każdego silnika, dodaje uczony. A to oznacza np. znacznie mniejszy hałas na lotniskach i w ich okolicach.
Hałas to poważny problem. Utrata słuchu i szumy uszne to najczęstsze przyczyny niepełnosprawności byłych żołnierzy. Jak informuje Departament ds. Weteranów (VA), obecnie z tego typu problemami zmaga się 2,6 miliona byłych amerykańskich żołnierzy, a każdego roku wydaje ponad miliard dolarów na świadczenia związane z utratą słuchu. Personel pracujący na pokładach lotniskowców jest narażony na hałas rzędu 150 decybeli. Ludzie, którzy współpracują z pilotami na pokładach lotniskowców muszą znajdować się blisko startujących myśliwców. Jako, że pokłady są krótkie, myśliwce muszą używać dopalaczy, a to generuje dodatkowy hałas, wyjaśnia Gutmark.
Uczony i jego studenci od dwóch lat współpracują z NAVAIR przy projekcie cichszego silnika. Zajmują się projektowaniem i pracami eksperymentalnymi, a wojskowe laboratorium dokonuje obliczeń i dostarcza wszelkich niezbędnych informacji na temat samolotu. W laboratorium Gutmarka znajduje się specjalna komora bezodbiciowa. To pomieszczenie zaprojektowane tak, by całkowicie pochłaniało fale dźwiękowe. Znajdujące się tam silniki są zdalnie uruchamiane, a czujniki zbierają informacje na temat generowanego dźwięku. Posługujemy się czterema różnymi technikami pomiarowymi, w tym przetwarzaniem sygnałów za pomocą pomiarów akustycznych i optycznych. Wykorzystujemy też lasery. Dzięki różnym technikom pomiarowym wiemy, jakie dane są nam potrzebne, jak je przetwarzać i interpretować. To trudne zadanie, mówi doktorant Aatresh Karnam.
Każdy ze składników dźwięku rozprzestrzenia się w innym kierunku. Mikrofony umieszczone wokół silnika pozwalają nam przechwycić dźwięk ze wszystkich kierunków, wyjaśnia Gutmark.
Naukowcy zauważają, że już obecne silniki odrzutowe są cichsze niż przed 20 laty. Na zmniejszeniu hałasu korzystają zarówno osoby mieszkające w pobliżu lotnisk jak i ich pracownicy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z USA po raz pierwszy w historii doprowadzili do detonacji, w której fala pozostaje przez jakiś czas nieruchomo. Detonację taką przeprowadzono w prototypowym silniku, a naukowcy mają nadzieję, że tego typu system może w przyszłości posłużyć do rozpędzenia samolotu czy promu kosmicznego do prędkości nawet 17-krotnie przewyższającej prędkość dźwięku.
Większość wybuchów to deflagracje, podczas których materiał wybuchowy rozkłada się stosunkowo powoli, a sama fala takiego wybuchu rozprzestrzenia się znacznie wolniej niż prędkość dźwięku. To właśnie deflagracja jest obecnie wykorzystywana w transporcie. Z nią mamy do czynienia w silnikach spalinowych.
To jednak detonacja, czyli wybuch, w którym fala rozprzestrzenia się z prędkością ponaddźwiękową, dostarcza więcej energii i w sposób bardziej efektywny. Jednak takie intensywne uwalnianie się energii jest zjawiskiem niestabilnym i trudnym do kontrolowania. Jeśli jednak udałoby się je opanować, mogłoby posłużyć np. do osiągania prędkości naddźwiękowych w lotach kosmicznych czy nawet podczas lotów międzykontynentalnych na Ziemi. Z obliczeń specjalistów wynika, że można by skonstruować silnik rozpędzający samolot do prędkości 6–17 machów.
Naukowcy z University of Central Florida i Naval Research Laboratory zaprezentowali silnik wykorzystujący detonację. Przed rokiem informowaliśmy, o innym typie takiego silnika – rotacyjnym silniku detonacyjnym.
Tym razem jest to silnik ze stabilną falą uderzeniową, która pozostaje w tej samej pozycji. Chcieliśmy uzyskać właściwą mieszankę detonacyjnych, przy właściwej prędkości i zamrozić ją w przestrzeni, mówi Kareem Ahmed.
Uczeni stworzyli prototypowy silnik o nazwie HyperReact (high-enthalpy hypersonic reacting facility). Podzielony jest on na trzy sekcje. W pierwszej, komorze mieszania, dochodzi do zapłonu mieszaniny wodoru i powietrza. Pojawia się gorące powietrze o wysokim ciśnieniu, które przepływa do kolejnej komory – dyszy konwergencji-dywergencji (CD). Gdy gorące powietrze tam trafia, dodawany jest strumień bardzo czystego wodoru. Kształt dyszy CD jest dobrany tak, by przyspieszać całą mieszankę do prędkości około 4,5 machów. W ostatniej komorze znajduje się rampa ustawiona pod kątem 30 stopni. Mieszanka z olbrzymią prędkością trafia na rampę, gdzie dochodzi do detonacji i wyrzucenia z duża prędkością spalin z tyłu silnika. Pojawia się też duże ciśnienie. Mamy wszystko, co trzeba, by wygenerować duży ciąg. A metoda jest też bardzo wydajna, gdyż spalane jest niemal 100% paliwa.
Naukowcy odkryli, że manipulując mieszkanką, temperaturą oraz przepływem powietrza w komorach, są w stanie wytworzyć na rampie falę uderzeniową, która pozostaje w miejscu przez około 3 sekundy.
Ahmed wyjaśnia, że napęd detonacyjny byłby znacznie bardziej efektywny niż napęd deflagracyjny. Osiągnięcie prędkości naddźwiękowych ma olbrzymie znacznie, gdyż obecnie nie dysponujemy systemami, które to potrafią. Jedyne, co obecnie nadaje nam prędkość naddźwiękową jest silnik rakietowy. To nie jest efektywne rozwiązanie. Gdyby było, loty w przestrzeni kosmicznej byłyby czymś powszechnym, a są niezwykle kosztowne. Pojazd kosmiczny napędzany takim silnikiem nie potrzebowałby rakiet nośnych, by opuścić Ziemię.
Teraz, gdy udowodniono, że możliwe jest stworzenie silnika z ukośną falą detonacyjną, uczeni chcą prowadzić eksperymenty z różnymi rodzajami paliwa i różną prędkością przemieszczania się mieszanki paliwowej. Mają nadzieję, że dzięki temu określą parametry, przy których detonacja jest stabilna i możliwa do kontrolowania. Tyko wówczas można będzie tego typu silnik zastosować w praktyce.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.