是否有可能从移动过山车收集能量?

是的,但你不能产生足够的电力过山车自身...

伊丽莎白·多尔蒂

“想象一个直线,一个山过山车。它的无聊骑,但它是一个有用的例子,”亚伦·约翰逊,一个博士生在航空航天等说。如果你开始在地面上骑,第一个挑战是获得过山车到山顶。这需要的能量,让你付出,你需要克服重力和摩擦力得到什么过山车顶端。当过山车脊山,你刚才消耗克服重力的能量现在存储为势能 - 虽然多少正是依赖于山的高度和汽车和乘客的重量。

在一个理想的世界中,约翰逊说,在真空中的摩擦杯垫一个完全有效的集热器应该能够线束潜在能量,并将其转化为动能不足的方式,以推动你了完全相同的高度的山。但在现实世界中,能量收集更为复杂。很多你刚才收集的势能是要分散。摩擦在轨道和车轮产生热能,并拖动自助餐汽车和乘客,加热它们和周围的空气和散热您更多的能量。这种分散方式实现你所有的潜力几乎是不可能的。

有趣的是,并不是所有的这种能源需求将完全丧失 - 无论从过山车或任何其他移动车辆的。一个方法来收集一些能量,从移动车辆消散是通过一些所谓的再生制动,在混合动力汽车中使用,如丰田Prius。再生制动用制动期间能量通常失去热量和摩擦充电电池提供动力的汽车。 “它的工作原理,但你永远不会得到足够的能量,让你回到上山了,”约翰逊说。 “你已经失去了它的一些热,加上再生制动过程不是100%的效率。” (在匹兹堡,工程师最近创建了这样一个示范的过山车和使用收集的能量给力的游乐园灯光显示。)

另一种方法是将涡轮增加过山车收集风能。飞机做到这一点。在紧急情况下,例如电源故障,一个平面滴从舱口所谓的冲压空气涡轮机。涡轮收集风能电力液压和关键仪器。 “这是非常低效的,所以它通常是唯一的,以备不时之需,”约翰逊说。

而没有溶液是完美的,再生制动和涡轮机被不断地重新设计并重新设计变得更高效。例如,在涡轮机叶片事项的形状和扭曲。 “有很多人试图设计出最高效的刀片可能的,”约翰逊说。

发布:2012年9月25日

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