Zgjidhja e problemeve afatgjatë të transferimit të nxehtësisë |Lajmet e MIT

Kjo është një pyetje që i ka shqetësuar shkencëtarët për një shekull.Por, i nxitur nga një Çmimi prej 625,000 dollarësh i Shërbimit të Shquar të Karrierës së hershme të Departamentit Amerikan të Energjisë (DoE), Matteo Bucci, asistent profesor në Departamentin e Shkencës dhe Inxhinierisë Bërthamore (NSE), shpreson t'i afrohet një përgjigjeje.
Pavarësisht nëse po ngrohni një tenxhere me ujë për makarona ose po projektoni një reaktor bërthamor, një fenomen - zierja - është thelbësor për të dy proceset në mënyrë efikase.
“Zilimi është një mekanizëm shumë efikas i transferimit të nxehtësisë;Kjo është mënyra se si largohet një sasi e madhe nxehtësie nga sipërfaqja, prandaj përdoret në shumë aplikacione me densitet të lartë të fuqisë, "tha Bucci.Shembull përdorimi: reaktor bërthamor.
Për ata që nuk janë iniciuar, vlimi duket i thjeshtë - formohen flluska që shpërthejnë, duke hequr nxehtësinë.Por, çka nëse kaq shumë flluska do të formoheshin dhe bashkoheshin, duke krijuar një brez avulli që pengonte transferimin e mëtejshëm të nxehtësisë?Një problem i tillë është një entitet i njohur i njohur si kriza e vlimit.Kjo do të çonte në largim termik dhe dështim të shufrave të karburantit në reaktorin bërthamor.Prandaj, "të kuptuarit dhe identifikimi i kushteve në të cilat mund të ndodhë një krizë e valë është kritike për zhvillimin e reaktorëve bërthamorë më efikasë dhe me kosto konkurruese," tha Butch.
Shkrimet e hershme mbi krizën në zjarr datojnë pothuajse një shekull para vitit 1926. Ndërsa është bërë shumë punë, "është e qartë se nuk kemi gjetur një përgjigje," tha Bucci.Krizat e vlimit mbeten problem sepse, pavarësisht bollëkut të modeleve, është e vështirë të maten dukuritë përkatëse për t'i vërtetuar apo hedhur poshtë."[Zilimi] është një proces që ndodh në një shkallë shumë, shumë të vogël dhe për një periudhë shumë, shumë të shkurtër kohore," tha Bucci."Ne nuk mund ta shikojmë atë me nivelin e detajeve të nevojshme për të kuptuar se çfarë po ndodh në të vërtetë dhe për të testuar hipotezat."
Por gjatë viteve të fundit, Bucci dhe ekipi i tij kanë zhvilluar diagnostifikime që mund të masin fenomenet e lidhura me zierjen dhe të japin një përgjigje shumë të nevojshme për një pyetje klasike.Diagnoza bazohet në metodat e matjes së temperaturës me rreze infra të kuqe duke përdorur dritën e dukshme.“Duke kombinuar këto dy teknologji, mendoj se ne do të jemi gati t'u përgjigjemi pyetjeve të transferimit të nxehtësisë afatgjatë dhe të jemi në gjendje të dalim nga vrima e lepurit,” tha Bucci.Grantet e Departamentit Amerikan të Energjisë nga Programi i Energjisë Bërthamore do të ndihmojnë këtë studim dhe përpjekjet e tjera kërkimore të Bucci-t.
Për Bucci, i cili u rrit në Citta di Castello, një qytet i vogël afër Firences, Itali, zgjidhja e enigmave nuk është asgjë e re.Nëna e Butch ishte një mësuese e shkollës fillore.Babai i tij kishte një makineri që e çonte më tej hobin shkencor të Buçit.“Kam qenë një fanse e madhe e Legos si fëmijë.Ishte pasion”, shtoi ai.
Megjithëse Italia përjetoi një rënie të rëndë të energjisë bërthamore gjatë viteve të saj të formimit, tema magjepsi Buçin.Mundësitë e punës në fushë ishin të pasigurta, por Bucci vendosi të gërmonte më thellë.“Nëse më duhet të bëj diçka për pjesën tjetër të jetës sime, nuk është aq e mirë sa do të doja”, tha ai me shaka.Bucci ka studiuar inxhinieri bërthamore universitare dhe pasuniversitare në Universitetin e Pizës.
Interesi i tij për mekanizmat e transferimit të nxehtësisë ishte i rrënjosur në kërkimin e tij të doktoraturës, në të cilin ai punoi në Komisionin Francez për Energjinë Alternative dhe Energjinë Atomike (CEA) në Paris.Atje, një koleg sugjeroi të punohej për krizën e ujit të vluar.Këtë herë, Bucci i vuri sytë në NSE të MIT dhe kontaktoi profesorin Jacopo Buongiorno për të pyetur rreth kërkimit të institutit.Bucci duhej të mblidhte fonde në CEA për kërkime në MIT.Ai mbërriti me një biletë vajtje-ardhje disa ditë përpara bombardimit në Maratonën e Bostonit të vitit 2013.Por që atëherë Bucci ka qëndruar atje, duke u bërë një shkencëtar kërkimor dhe më pas asistent profesor në NSE.
Bucci pranon se e kishte të vështirë të përshtatej me mjedisin e tij kur u regjistrua për herë të parë në MIT, por puna dhe miqësia me kolegët – ai i konsideron Guanyu Su të NSE dhe Reza Azizyan si miqtë e tij më të mirë – ndihmuan për të kapërcyer dyshimet e hershme.
Përveç diagnostikimit të çibanëve, Bucci dhe ekipi i tij po punojnë gjithashtu në mënyra për të kombinuar inteligjencën artificiale me kërkimin eksperimental.Ai beson me vendosmëri se “integrimi i diagnostifikimit të avancuar, mësimit të makinerive dhe mjeteve të avancuara të modelimit do të japë fryte brenda një dekade”.
Ekipi i Bucci-t po zhvillon një laborator të pavarur për të kryer eksperimente të transferimit të nxehtësisë së valë.Mundësuar nga mësimi i makinerive, konfigurimi vendos se cilat eksperimente do të ekzekutohen bazuar në objektivat e të mësuarit të vendosura nga ekipi."Ne po bëjmë një pyetje që makina do t'i përgjigjet duke optimizuar llojet e eksperimenteve të nevojshme për t'iu përgjigjur këtyre pyetjeve," tha Bucci."Unë sinqerisht mendoj se ky është kufiri tjetër që po zien."
“Kur ngjitesh në një pemë dhe ngjitesh në majë, kupton se horizonti është më i gjerë dhe më i bukur”, tha Butch për entuziazmin e tij për kërkime të mëtejshme në këtë fushë.
Edhe duke u përpjekur për lartësi të reja, Bucci nuk ka harruar se nga vjen.Për të përkujtuar pritjen nga Italia të Kupës së Botës FIFA 1990, një seri posterash tregojnë stadiumin e futbollit brenda Koloseut, duke zënë vend krenar në shtëpinë dhe zyrën e tij.Këto postera, të krijuar nga Alberto Burri, kanë vlerë sentimentale: artisti italian (tani i ndjerë) ishte gjithashtu nga vendlindja e Buçit, Citta di Castello.


Koha e postimit: Gusht-10-2022