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从大自然中冷却

从大自然中冷却照片学分:Pax Scientific

工程师正在设计更有效的冷却系统,其自然界的物理过程启发。


成绩单

自然启发工程。我是Bob Hirshon,这是科学更新。

[炉风机]在我们的加热和冷却系统中,[通风设备] 通风, [电脑风扇]即使在我们的电脑中,粉丝到处都是。Pax Scientific的首席执行官Inventor Jay Harman表示,他们占世界电力使用的20% - 如果工程师更加关注母亲的方式,这是一个可以显着减少的数字,即在漩涡或漩涡中。

哈曼
当我们逆转漩涡时,并根据它建造了风扇,我们可以将风扇的能量降低到47%左右。

他最近完成了一个项目来削减冷却电脑服务器银行所需的能量,并为其他家庭和工业用途具有类似的设计。事实上,他声称,通过转向母亲的工程师,可以减少世界许多能量问题。我是SAAS,科学学会的鲍勃Hirshonmanbetx注册与登录。

杰伊·哈曼是2015年manbetx注册与登录AAAS Lemelson发明大使,最近给了一个演示文稿自然启发的发明。


了解研究

您可能从未想过普遍存在的粉丝在日常生活中。您可能熟悉天花板粉丝和站立粉丝。而且,您可能听到家中供暖和通风系统中的粉丝。但是,您是否知道,该粉丝也被发现在电脑这样的东西,椭圆形,纺织工厂,焊接机等的机器等运动器材中?这些机器中的粉丝提供了与我们用来冷却我们的房屋的粉丝:他们意味着帮助让机器免于过热。

由于风扇用途广泛,占全球电力消耗的20%左右,所以确保风扇的效率和不消耗太多能源是很重要的。传统上,人们普遍认为移动气体和液体的技术——螺旋桨和泵——应该基于阻力最小的路径总是直线的想法。然而,液体和气体的运动轨迹呈漩涡状。当液体和气体沿着直线运动时,会产生背压,增加摩擦,热量反向增加,并产生空化(在液体中形成空洞或气泡)。

杰伊·哈曼一直致力于通过研究这些液体和气体是如何移动或流动的,来制造更节能的风扇。哈曼和他的同事们研究了液体流动的几何形状,发现它以一种一致的模式运动,一种三维向心螺旋。这种形状在任何地方都很常见,从螺旋星系到漩涡。哈曼花了20年的时间才把一个漩涡冻结起来,这样他就能看到所有液体的运动。他发现,它可以用一个算法来描述,有四个变量。

哈曼和他的团队认为,他们应该利用液体的流动来帮助发展风扇的形状。也就是说,他们希望风扇与流体一起工作,而不是与流体相反。为了做到这一点,他们转向了仿生学,即从自然中寻求解决人类面临的问题的方法。哈曼表示:“尽管这个词是珍妮·本尤斯在15年前首次提出的,但直到最近一两年才开始流行起来。世界各地的人们正在意识到这一点。”

通过逆向工程,威廉,哈曼和他的同事制定了比传统更有效的粉丝。但是,哈曼不想停止那里。他和其他科学家认为,这种方法可用于设计更有效的其他机器版本,从而有助于减少使用它们所需的能量。

现在尝试回答这些问题:

  1. 在什么样的装备是粉丝发现?
  2. 风扇使用的电能占全球电能的百分之多少?
  3. 什么是生物化?
  4. Jay Harman研究帮助他开发一个更有效的粉丝?
  5. 您能否在大自然中考虑其他事情,以帮助设计新机器或系统或改善现有的设计?

您可以了解有关科学家如何研究自然世界的灵感来了解更多信息科学更新播客从2011年1月7日起,关于发明的性质。该播客中涵盖的主题包括海胆牙齿如何激发新的纳米材料,大黄蜂条纹可能导致太阳能技术更好,而自动变速器可以彻底改变电动轮椅,除了发色和男性图案秃头的遗传学研究。

在科学更新中,海绵纤维,您可以了解科学家如何找到从海洋深度改善光纤的秘密。


要进一步


为教育工作者

您可以通过让学生倾听来扩展本科学更新中的想法壁虎的脚,这解释了科学家们是如何试图制造出类似壁虎脚的人造微纤维的。

这本科学更新将为高中工程课提供优异的补充。您可以使用它来展示学生科学家如何看待自然界,帮助他们解决技术挑战并设计新产品。该科学更新也可用于增强您在科学性质上所做的任何课程或单位。


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