工程

专业人士和工程学生的问答

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可移动跨度桥的平衡度有多高？
可移动的跨度桥（吊篮和电梯）通常采用配重来帮助减少移动跨度所需的能量和电机尺寸。由于桥梁和对重的结构变化，跨度和对重的理论平衡可能会消失。 活动跨度完成后，跨度和配重需要达到多近完美的平衡？
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在建筑物周围形成涡流阱
我在布局中有三栋直角的房屋，每幢房屋的配置都会导致形成漩涡，这些漩涡会吸入树叶，积雪和任何飞扬的碎屑，并将其保留在建筑物的角落。下图中的粗略构想，左边是盛行的风： 可以使用哪些无源方法或设计来破坏和防止此类涡流？
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是什么使材料穿过阿基米德螺杆？
...或者换句话说，为什么材料不仅仅沿着旋转方向固定在螺杆上而没有沿其长度方向前进？ 在最简单的情况下，答案是显而易见的：重力。如果是颗粒状或液体状，并且螺钉向一侧倾斜，它将沿着刀片滚动/滑动/流动，以保留在管的底部。 但是，维基百科说： 在某些注塑机，压铸机和塑料挤出机中也可以找到阿基米德螺杆的一种变体，它们采用减小螺距的螺杆压缩和熔化材料。最后，它还用于特定类型的容积式空气压缩机：旋转螺杆空气压缩机。在更大范围内，减小间距的阿基米德螺丝用于压实废料。 在这种情况下，力-压力，剪切力，粘度，附着力都将超过重力，并且在某些情况下可能会与管壁发生摩擦。例如，在注塑成型中，有什么方法可以防止半熔化的塑料形成结块，粘在螺杆上并保持旋转就位而没有任何进展？当压力增加时，哪个力会阻止材料退回到低压区域？
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设计超音速飞机时如何使用风洞模型？
涉及两件事：波浪阻力和边界层分离。波浪阻力取决于马赫数，而后者取决于水流的雷诺数。保持传入的马赫数很容易，因为它与几何图形无关。但是，雷诺数取决于模型的几何形状。 Re=ρudμRe=ρudμ \text{Re} = \frac{\rho u d}{\mu} 如果将空气用作介质，则假定将流量保持在恒定的马赫数，则和将通过气体动力学关系固定。几乎是我们无法控制的，因此唯一的非固定参数是。ρρ\rhouuuμμ\muddd 由于模型的比真实飞机小得多，因此流的比真实飞机低。这将为模型提供与实际飞机不同的流分离特性。dddReRe\text{Re} 在亚音速测试中，仅重要的是，可以通过对给定调整来进行微调以与实际大小匹配。但是在超音速流中，我们没有那么奢侈，因为由流入的马赫数决定。ReRe\text{Re}uuuddduuu 那么如何将风洞模型用于飞机，航天器和导弹的设计呢？是否有校正技术可以更好地预测流分离？可以使用相同的技术处理CFD数据吗？
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结构工程师是否承担灾难性错误的保险？
我的一个朋友是一位结构工程师，他经常向我抱怨晚上睡觉很少，担心他是否考虑了设计中涉及的所有细节。 对于所有可能进行的两次和三次检查，建筑物都是非常复杂的结构。有时，不可能解决所有可能的情况。当然，人们会尽其所能尽一切努力。但是，如果出现问题，例如建筑物倒塌或其他不那么严重的问题导致受伤或死亡，我认为工程师可以承担责任。 他们是否以与医生类似的方式被某种医疗事故保险所覆盖？
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热电技术从内燃机中获取能量
背景： 在汽车中，只有1 / 3在燃料中的势能被转换成机械能和能量的显著部分被作为热量损失。 以前曾进行过尝试来恢复这种能量损失。在1990年代初期，保时捷开发了汽车热电发电机（ATEG），该技术没有超过原型设计阶段。目前，保时捷赛车队正在其勒芒系列赛车中测试热能收集系统。 除了保时捷的研究，通用汽车还与Future Tech，LLC合作。探索使用电动技术从内燃机中收集能量的想法。其他汽车制造商，例如宝马，也在探索这项技术。 目前， 小型车约为150 W 全尺寸卡车约为500 W 如果能够成功实施该技术，则散热器，水泵和交流发电机等组件可以有效地减少工作量或从系统中删除，从而减少内燃机的负载。 问： 随着人们对绿色技术的兴趣日益增长，除效率外，是否还有其他技术障碍在阻止使用热电技术从内燃机中收集能量？ 参考文献： 必须使用匹配输出电压或开路电压的哪一个？ 汽车热电技术的好处 热电发电机的前景与问题 汽车热电发电机（ATEG）的建模 热电替代汽车交流发电机并改善MPG 涡轮增压柴油机中的热电发电机 凯特琳大学的研究人员正在与通用动力公司合作，将其推进系统中未使用的热能转化为有用的清洁能源 保时捷919 Hybrid LeMans Racer超越了汽油中三分之二的热量 德国人试图用热电发电机或TEG代替交流发电机 保时捷919 Hybrid LMP1 Le Mans原型车... 脚注 该建议重复有关，但仍明显不同。可从内燃机中恢复的能量数量级明显大于视频卡的GPU中的数量级。因此，规模经济是不同的，因此可能有不同的解决方案。
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“起重车身”设计对火车车厢有用吗？
起重机构 举升机体设计的思想是以不产生机翼的举升力的方式来塑造车身。研究表明，这是减少阻力但仍提供升力的有效方法。 通常，这对于飞机或航天器是这样的： 可以采用类似的方法来提高火车的效率吗？ 旅客列车已经看起来精简且具有空气动力学特性： 货运列车不： 空气阻力不是火车必须克服的唯一阻力形式。他们还必须克服车轮在赛道上的阻力。这就是我认为提升车身设计节省能源的地方。举升机构设计产生的任何额外举升都会减少车轮和轨道之间的摩擦，从而节省能源。 车轮上有法兰，因此不需要牵引力即可转向。由于驱动轮仅在发动机上，因此汽车也不需要在轨道上牵引。 举升机构能否在典型的火车速度下产生足够的升力，从而产生显着的变化？
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实用的测量角速度的装置
我从一家加拿大制造商那里得到了一个旋转的陀螺，它的旋转如此整洁，令我深感惊讶。 我对物理学的兴趣促使我尝试找出以什么最高速度旋转陀螺，以及与由其他材料和其他形状制成的其他陀螺相比如何。 我已经在上面粘贴了一个小贴纸，并用手机的相机将其记录下来，但是帧速率实在太慢了，无法计算一段时间内的转数。 我没有专用设备，但是我可以测量或估算体积，质量，密度，温度以及转动惯量。如何测量顶部的角速度？
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为什么要为该天桥选择直的线圈？
我在Facebook上看到了这个模因，上面显示了盘绕的铁路天桥和替代方案。我回答说，改正天桥将迫使它从路的另一侧开始，您需要进行掉头转弯，并且有一个有价值的建筑物在框架之外。线圈合理吗？为什么？
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海底的物体仍然会浮起吗？[关闭]
关闭。这个问题是题外话。它当前不接受答案。 想改善这个问题吗？ 更新问题，使它成为Engineering Stack Exchange 的主题。 2年前关闭。 因此，我知道发生浮力是因为与上方相比，流体从物体下方施加了更大的压力，如图所示 所以我的问题是，如果物体被迫到容器底部，以至于没有液体进入容器底部，该怎么办？逻辑是，如果下方没有流体，则没有任何推动力。那么，那个物体仍然会产生浮力吗？如果是，为什么？ 编辑：有趣的是看到一些彼此不同的答案。需要注意的一件事-根据我的教科书的浮力，是由于静水压力而产生的力-与物体的密度无关。因此，那些然后说可以因为不那么密集而将经历浮力的人是错误的，那不是浮力。
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当荷载平行于柱时，为什么会发生柱屈曲？
我出于好奇而正在从一本书中研究Euler在结构工程方面的工作，有人提到他开发了一种数学理论，描述了平行荷载下圆柱的屈曲（荷载的重力沿圆柱向下）。该理论被迅速涵盖而没有太多动机。 但这让我开始思考；为什么列首先“扣”？如果负载将色谱柱向下压，为什么色谱柱甚至开始侧向偏转？我知道这是在现实生活中发生的，因为这一事实很容易用家用物体确认，但是从理论上讲，为什么物体开始侧向偏转而不是仅仅在负载下压缩？这可能是显而易见的，也许我只是在想太多，但是我仍然觉得这很好奇。
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