科技 technology
您现在的位置:首页 > 科技 > 研究人员使用3D打印传感器创建水电测试模型

新闻

MORROR ART歌词音箱的全新颠覆体验,在照片中看见如歌的岁月。 MORROR ART歌词音箱的全新颠覆体验,在照片中看见...

MORROR ART软装艺术理念的新尝试, 探索时光之美,赋予相册和台历更多可能 让时光和音乐一样能被看见。

  • 门窗行业复刻定制家居高光时刻,森鹰窗业上市成起点?

    据悉,9月26日,森鹰窗业股份有限公司(以下简称森鹰窗业)将举办上市敲钟仪式,正式登陆深交所。 森鹰窗业是目前沪深两市第一家细分行业为“C2032木门窗制造”的上市公司。 这让笔者不禁想起2011年定制家居...

  • 百年变局新机遇 第九届岭南论坛在广州举行

    11月21日,第九届岭南论坛在广州成功举办。本次论坛围绕“百年变局新机遇”主题,原中国银行业监督管理委员会主席刘明康,中山大学岭南学院教授、博导、广东省人民政府参事陆军,斯坦福大学教授、2001年诺贝尔经济...

  • 《风雨之后总有阳光》——产业人物访谈:益宸康旅创...

    2019年,国务院发布了《“健康中国2030”规划纲要》和第七次人口普查,把中国的康养产业推上了最大的风口。紧接着,2021年4月15日,中国央视网、新浪财经、搜狐网接连报道了“七亿养老项目暴雷:老人养老积蓄人间蒸发”。...

财经

唯品会经营范围变更 新增医疗器械、蔬菜水果零售等业务 唯品会经营范围变更 新增医疗器械、蔬菜水果零售等...

天眼查数据显示,3月31日,唯品会(中国)有限公司发生工商变更,经营范围新增蔬菜零售;非许可类医疗器...

  • 品钛旗下赣州爱信小贷正式接入人民银行征信系统

        北京2020年4月7日 /美通社/ -- 领先的金融科技解决方案提供商品钛(Pintec Technology Holdings Ltd., Nasdaq: PT) 今日宣布旗下的赣州爱信网络小额贷款有限公司(下称“爱信小贷”)正式接入中国人民银行...

  • 特斯拉空头近一个月减少超200万股

      据金融分析机构S3 Partner数据显示,截至4月3日,特斯拉未平仓空头头寸为1604万股,占流通股的10.97%。过去30天,特斯拉未平仓空头头寸减少222万股或12.18%,期间股价上涨32%;过去一周,特斯拉未平仓空头头...

  • 特斯拉展示新型自研呼吸机:与Model 3共用零件

      特斯拉之前宣布将开发新的呼吸机,而现在他们展示了这种新型设计。特斯拉在YouTube发布了视频,其工程师演示了两个版本的呼吸机,一个是把所有零件摆在桌子上的原型,另外一个则是组装好的设备,用于显示在医...

  • 特朗普称将在下一轮刺激计划中为美国民众发放更多的钱

      北京时间4月7日消息,美国总统特朗普称将在下一轮刺激计划中为美国民众发放更多的钱。在白宫新闻发布会上表示,特朗普“肯定”想听取下一次刺激计划的想法,并补充道他希望其中包括“切切实实的基础设施”。  ...

研究人员使用3D打印传感器创建水电测试模型

发布时间:2020/03/25 科技 浏览:341

 
水电开发人员在许可新项目或更新现有项目时必须考虑许多因素:如何减轻环境影响,包括对鱼类种群的影响?能源部橡树岭国家实验室的研究人员找到了一个独特的解决方案:使用3D打印和传感器创建用于涡轮测试的假鱼。
当鱼通过水电站大坝时,它们会遇到障碍物,这些障碍物可能会导致伤害—压力变化,湍流和涡轮机叶片旋转。作为水电项目环境评估工作的一部分,ORNL开发了一个系统来分析涡轮机设计对高价值物种的影响。
“我们想了解不同鱼类遇到的作用力,以及这些作用力如何导致伤害或死亡,”布雷德森跨学科研究中心和研究生教育的学生赖安·赛勒(Ryan Saylor)说,他在ORNL环境科学部工作。 “涡轮机设计者和制造商可能会做出一些调整,以保护鱼类,同时将对能源生产的影响降至最低。”
这项工作很重要。水电是该国最大的可再生能源和公用事业规模的储能资源,占总发电量的6%。 ORNL在支持水电方面有着悠久的历史,包括改进许可和监管流程。
测试水电对鱼类的影响时,有许多因素需要考虑:叶片运动的速度,叶片的厚度和角度,每条鱼的大小以及质心的位置。
“我们意识到这本质上是一个物理问题,”启动该项目并最近从ORNL退休的Mark Bevelhimer补充说。
科学家们决定创建一条模型鱼(从技术上讲是拟人化测试设备),以帮助他们了解涡轮叶片的力并生成多个数据点进行分析。
他们提出了在鱼体内使用防弹凝胶的想法。最初用于军事目的的凝胶可以控制为不同的密度,以模仿肌肉组织。
为了制作各种鱼类的霉菌,研究人员转向了ORNL在DOE指定的用户设施制造示范设施上的3D打印功能。研究人员将鱼带到MDF进行激光扫描,然后将所得到的轮廓送入计算机辅助设计程序,该程序随后引导3D打印机为每条要测试的鱼创建霉菌。
研究人员使用3D打印传感器创建水电测试模型
ORNL的科学家将他们在环境科学,物理学,传感器和增材制造领域的专业知识相结合,创造出可用于水电涡轮机设计测试的模型鱼。该项目支持健康的生态系统和水力发电,这是美国最大的可再生能源。图片提供:美国能源部橡树岭国家实验室。
MDF工作的负责人Brian Post指出,3-D打印模具是一种快速,低成本的解决方案,可以在短时间内创建各种鱼类模型。 “每种物种都有不同的形态,因此制作霉菌可以使我们捕捉到这些差异。我们可以很容易地制作出一种鱼。如果按常规方式制作霉菌,则要花掉更长的形状的材料。”邮政解释道。
环境科学家将防弹凝胶与肉桂油(一种廉价的抗菌剂)混合,然后填充模具,并使凝胶凝固。该团队测试了后续假鱼的“柔韧性”,以使其尽可能接近现实。然后,科学家在鱼上涂了一层类似塑料的油漆,以使它们具有更高的刚度并模仿皮肤和鳞片。
模型中嵌入的传感器从三个维度测量涡轮仿真器中的加速度和G力。应变仪还用于测量鱼由于模拟罢工而在内部和外部如何伸展或收缩。
科学家们继续改进模型,包括提高响应速度,这反过来又应该导致数据的更高分辨率,以及数据提取和分析的进步。到目前为止,他们已经创建并测试了四种鱼类的模型:虹鳟鱼,蓝blue,sha鱼和鲈鱼。
研究人员使用3D打印传感器创建水电测试模型
ORNL的科学家将他们在环境科学,物理学,传感器和增材制造领域的专业知识相结合,创造出可用于水电涡轮机设计测试的模型鱼。该项目支持健康的生态系统和水力发电,这是美国最大的可再生能源。

 
该项目由ORNL的实验室指导研究与开发计划资助。
“模仿生物学是困难的,”塞勒指出。 “我们一直努力在不使用可能增加成本的专用设备的情况下,尽可能地接近良好的代表。”
科学家们指出,水电项目标准化程度低的事实为更多的工作提供了机会。 水力发电大坝主要是根据每个站点的地理位置和客户的电力需求建造的,因此每个项目都是不同的。
Bevelhimer说:“我们希望以不损害通过鱼类的方式来生产水力发电。” “降低大坝所有者和经营者的环境压力给他们带来了很大压力。挑战很多,而让鱼类更安全地通过是其中之一。”