工程

专业人士和工程学生的问答

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是否可以制造没有活动部件的空气压缩机?
建造没有活动部件的空气压缩机在物理上是否可行?我正在构想一种热力循环,该热力循环能够压缩空气而没有活动部件,并且以固定方式运行。压缩系数没有限制,只要压缩系数明显大于1(1.1、2、100 ...),但设计必须是可实现的。 零运动部件是一个很大的限制。您可以将其解释为没有活塞,曲轴和其他会随着时间而磨损的复杂机构。如果需要一些活动部件,那么最低维修要求是最少的活动部件?


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为什么雷击不会破坏避雷针?
雷击会造成大量的破坏。闪电的统计数据是: 电流水平有时超过400 kA,温度达到50,000华氏度,速度接近光速的三分之一 这些是大量的,但防雷系统旨在将雷电从其所保护的建筑物或结构中拉走。防雷系统可以简单地认为是通过电缆(引下线)接地的避雷针。 NOAA 的防雷规范要求避雷针的直径至少为0.5英寸(13毫米)。引下线是类似尺寸的铜电缆(4/0 AWG或12mm)。对于恒定电流,此类导线的允许安培数仅为250A。我意识到这更多是热量限制,而不是瞬时电流限制。 从这个文件防雷(第28页): 关于防雷系统运行的正面反馈很少记录在案,而且通常甚至没有注意到。只有在极少数情况下,才能证明雷电保护系统正常运行且没有损坏,并且被击中。有时在罢工终止点有证据可以在仔细检查时发现,但对于防雷系统的所有者而言,获得进行此类仔细检查所需的专业知识很少具有成本效益。 一个看似很小的0.5英寸(13毫米)的金属如何在没有被完全破坏的情况下处理几乎没有或根本没有可见损坏的雷击?

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为什么水力发电厂不使用涡轮机级联而不是单个涡轮机?
在燃气涡轮发动机中,有多组叶片-一组又一组,燃烧产物通过所有叶片组,每组叶片都获得一些动力。这增加了来自燃烧气体的功率的利用。 同时,水力发电厂使用带有单组叶片的涡轮机,典型的用例是有一条管道从高架水库供水,涡轮机在底部,水流过涡轮机,然后顺着河流流下。我认为当水从涡轮机流出时,仍有一些机械功率无法提取。 为什么水轮机不被“链式连接”,以使离开第一水轮机的水利用剩余的机械动力驱动第二水轮机?

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如何制造越来越精确的机器?
制作极其精确的机器似乎是鸡和蛋的问题。如果你还没有,如何制作一个? 例如,第一个怎么样 索引头 没有分度头制作分度盘?第一台车床是如何在没有车床的情况下制造主轴的?这是一个迭代过程,你从手工制作的东西开始,每台机器可以比上一个稍微好一点吗?我想 几何结构 是一些原始机器的准确性的来源。但是,如何从那里获得精确的车床或千分尺所需的精密螺钉?


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您为什么要侧向放下一艘大船?
我指的是此视频中显示的过程: https://youtu.be/Quyr5R1Rbfw?t=20 或者来自维基百科的这张图片: 在其中,一艘大型军舰通过将其基本上从侧面倾斜到某些坡道上并从码头上掉下来而下水。船向一侧猛烈滚动,然后向另一侧摆动,这使该过程看起来像是相当冒险的。例如,如果它过于猛烈地向码头回滚,可能会撞到建筑物,并损坏码头和发亮的新军舰。或者,如果它在初始下降时滚得太远,则船可能会倾覆。 因此,我的问题是,像这样侧向发射大型船,而不是垂直将其垂直放下或放入水中,有什么好处?

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车把适合摩托车,方向盘适合汽车的原因是什么?
在摩托车上安装车把,在汽车上安装方向盘的原因是什么? 请注意,使用车把和方向盘的方式非常相似,但是当您控制车辆时,方向盘比车把允许更多的旋转。 请给我一个为什么大型车辆应该使用方向盘而轻型车辆应该使用车把的原因? 原因可能包括科学原因,安全原因或设计原因。




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如何知道喷嘴中的流动是否超音速?
对于一个项目,我建立了一个为马赫数= 3设计的会聚发散喷嘴。在该项目中,通过查看固定在喉部和发散段之间的压力计(压力下降,作为发散段),我可以知道流量已经超音速。就像超音速喷嘴一样)。 但是,这使我想到:如果要为推进目的(或任何实际目的)建造喷嘴,则在压力计中不宜在其中留有孔以保持强度均匀。我的理论计算告诉我,流动应该是超音速的,喷嘴不会产生冲击,但是在建造时,表面粗糙度,几何公差和供应压力可能不是我期望的。在那种情况下,我怎么知道气流是否超音速? 我考虑过以下方法。到目前为止,我还没有尝试过。 使用皮托管时可能没有用,因为如果流量确实超音速(如图所示),则在管子的前部会产生弓形冲击,这会增加总压力。我们可以使用Reyleigh皮托管的公式,但是如何在不影响流量/喷嘴的情况下计算静态自由流压力? Schlieren Photography:如果我们看到倾斜的冲击/冲击钻石,那么推论将是:“流动是超音速的”。仅当震动功能非常清晰时,此功能才有效。

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t能使degrade燃料循环的效率降低多少?
ium燃料循环的对立点之一是,在该循环中产生的t 降低了反应堆的效率,因此需要至少从液态氟化物或熔融盐反应堆中除去。但是,据我所知,在第一个固体燃料Thor反应堆运行期间,并未除去Pro,这是Shippingport使用的第三个堆芯。或至少我在官方的燃料报告中找不到(在操作过程中)去除Protactinium的信息。 因此,问题: 从数量上讲,不去除Pro就可以使反应堆效率降低多少? 这种退化在多大程度上取决于反应堆的类型和其他参数(几何形状等)?

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为什么填埋场在连接桥梁的地方被混凝土完全覆盖?
这是典型的带有道路的填埋场如何连接典型的桥梁 填埋场边坡的部分是绿色的-那是草-部分是白色的-这是混凝土。 填埋场边坡在与桥梁连接处完全被混凝土覆盖,但其余的填埋场仅部分(仅下部)被混凝土覆盖,其余部分被草覆盖。 这张照片是一个20多米高的垃圾填埋场,较低的垃圾填埋场的坡度通常根本不会被混凝土覆盖,除非它们连接桥的地方-无论垃圾填埋场有多高,连接处通常都会被完全覆盖。 在填土与桥梁相连的那部分被混凝土完全覆盖而其余部分被部分覆盖或根本没有覆盖的地方有什么特别之处呢?

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工程师如何真正使用数值模拟?
免责声明 我是经过培训的应用数学家,而不是工程师。我的工作研究主要集中在创建新的“方法”以解决与固体变形(弹性)和流体力学有关的不同PDE。从这个意义上讲,我知道如何计算解决pde问题。从我的角度来看,工程师将我的工作用作“工具”来完成他们的工作。 但是,由于我缺乏工程学方面的教育/经验,我承认对于工程师实际实践中如何真正使用pde的数值解,我实际上一无所知。 我感到困惑的主要原因是: 有人告诉我,工程师永远(也永远不要)在不知道或不知道模拟“应该”是什么样的情况下进行数值模拟(例如,有限元分析,CFD等)。这有助于工程师将实际结果与可疑结果区分开。 但是,我认为, 如果工程师已经知道模拟中应该发生什么,那么模拟的初衷是什么?我一直认为,出于预测目的需要进行模拟,而这种模拟假定对即将发生的事情一无所知。也就是说,我认为模拟是一个独立的工具,可以在您不知道会发生什么时预测未来。 我正在寻找的是对工程师如何/何时/为何使用CFD和有限元分析等数值模拟的更广阔视野,尤其是如果良好的工程实践要求您在进行模拟时应该已经知道了什么呢?
20 modeling 

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