परियोजना:-
प्रवाह क्वथनांक और संघनन प्रयोग (FBCE)
स्नैपशॉट :-
भविष्य के नासा मिशनों के लिए विकसित एक उन्नत तापमान नियंत्रण तकनीक भी इलेक्ट्रिक वाहनों को चार्ज करना आसान और तेज़ बना सकती है - संभावित रूप से इलेक्ट्रिक कारों को अपनाने का मार्ग प्रशस्त करना।कई भविष्य के नासा अंतरिक्ष मिशनों में जटिल प्रणालियां शामिल होंगी जिन्हें संचालित करने के लिए विशिष्ट तापमान बनाए रखना चाहिए।
ये प्रणालियाँ- जिनमें चंद्रमा, मंगल और उससे आगे मिशन के लिए परमाणु विखंडन शक्ति प्रणालियाँ शामिल हैं; लूनर और मार्टियन आवासों का समर्थन करने के लिए वाष्प संपीड़न ताप पंप; और अंतरिक्ष यान पर थर्मल नियंत्रण और उन्नत जीवन समर्थन प्रदान करने के लिए सिस्टम - आवश्यक थर्मल नियंत्रण को निष्पादित करने के लिए उन्नत गर्मी हस्तांतरण क्षमताओं की आवश्यकता होगी।
नासा के जैविक और भौतिक विज्ञान प्रभाग द्वारा प्रायोजित एक टीम एक नई तकनीक विकसित कर रही है जो न केवल अंतरिक्ष में उचित तापमान बनाए रखने के लिए इन प्रणालियों को सक्षम करने के लिए गर्मी हस्तांतरण में सुधार के आदेश प्राप्त करेगी, बल्कि आकार और वजन में महत्वपूर्ण कमी को भी सक्षम करेगी। हार्डवेयर का। क्या अधिक है, यही तकनीक यहां पृथ्वी पर बिजली से चलने वाली कार का मालिक होना आसान और अधिक व्यवहार्य बना सकती है।
इस्साम मुदावर, पर्ड्यू विश्वविद्यालय की बेट्टी रुथ और मैकेनिकल इंजीनियरिंग के मिल्टन बी. हॉलैंडर परिवार के प्रोफेसर के नेतृत्व में एक टीम ने फ्लो बॉयलिंग एंड कंडेनसेशन एक्सपेरिमेंट (एफबीसीई) विकसित किया है ताकि दो-चरण द्रव प्रवाह और गर्मी हस्तांतरण प्रयोगों को सक्षम किया जा सके। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर लंबी अवधि के माइक्रोग्रैविटी वातावरण।
एफसीबीई के फ्लो बोइलिंग मॉड्यूल में एक फ्लो चैनल की दीवारों के साथ लगे गर्मी पैदा करने वाले उपकरण शामिल हैं जिनमें तरल अवस्था में शीतलक की आपूर्ति की जाती है। जैसे ही ये उपकरण गर्म होते हैं, चैनल में तरल का तापमान बढ़ जाता है, और अंततः दीवारों से सटे तरल उबलने लगते हैं। उबलता हुआ तरल दीवारों पर छोटे बुलबुले बनाता है जो दीवारों से उच्च आवृत्ति पर निकलता है, चैनल के आंतरिक क्षेत्र से लगातार चैनल की दीवारों की ओर तरल खींचता है (नीचे चित्र देखें)। यह प्रक्रिया तरल के कम तापमान और तरल से वाष्प में चरण के आगामी परिवर्तन दोनों का लाभ उठाकर कुशलता से गर्मी स्थानांतरित करती है। यह प्रक्रिया है
इस प्रक्रिया में काफी सुधार होता है जब चैनल को आपूर्ति की जाने वाली तरल उपशीतित स्थिति में होती है (यानी, क्वथनांक से काफी नीचे)। इस नई "सबकूल्ड फ्लो बॉइलिंग" तकनीक के परिणामस्वरूप अन्य दृष्टिकोणों की तुलना में गर्मी हस्तांतरण प्रभावशीलता में काफी सुधार हुआ है और इसका उपयोग अंतरिक्ष में भविष्य की प्रणालियों के तापमान को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है।
एफबीसीई का परीक्षण किया गया और अगस्त 2021 में स्टेशन पर पहुंचा दिया गया और 2022 की शुरुआत में माइक्रोग्रैविटी प्रवाह उबलते डेटा प्रदान करना शुरू कर दिया गया। इन एफबीसीई प्रयोगों के परिणाम भविष्य के अंतरिक्ष प्रणालियों के डिजाइन को सक्षम करेंगे जिनके लिए तापमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है, लेकिन इस तकनीक में पृथ्वी पर भी अनुप्रयोग हैं- विशेष रूप से , यह एक इलेक्ट्रिक कार के मालिक होने को और अधिक आकर्षक बना सकता है।
इससे पहले कि इलेक्ट्रिक कारों का व्यापक रूप से उपयोग किया जा सके, कुछ चुनौतियों को पार करना होगा। सबसे पहले, इलेक्ट्रिक वाहनों की चार्जिंग को सक्षम करने के लिए चार्जिंग स्टेशनों का एक नेटवर्क राजमार्गों और सड़कों पर तैनात किया जाना चाहिए। दूसरा, वाहन को चार्ज करने में लगने वाले समय को कम किया जाना चाहिए। वर्तमान में, चार्जिंग समय व्यापक रूप से भिन्न होता है, एक स्टेशन पर 20 मिनट से लेकर घर पर चार्जिंग स्टेशन का उपयोग करने तक। लंबे समय तक चार्ज करने का समय और चार्जर का स्थान दोनों ही उन लोगों की प्रमुख चिंताओं के रूप में उद्धृत किए जाते हैं जो इलेक्ट्रिक वाहन के स्वामित्व पर विचार कर रहे हैं
एक इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग सिस्टम में एक चार्जिंग केबल होता है जो एक प्लग के साथ समाप्त होता है जिसे वाहन के चार्जिंग इनलेट में डाला जाता है। चार्जिंग केबल के माध्यम से आपूर्ति की गई विद्युत धारा वाहन के अंदर बैटरी तक पहुंचाई जाती है, जो वाहन की विद्युत मोटर को शक्ति प्रदान करती है। किसी भी कंडक्टर के माध्यम से विद्युत प्रवाह का प्रवाह गर्मी उत्पादन की एक सीमित मात्रा में होता है, और वर्तमान जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक गर्मी उत्पन्न होती है। एक चार्जिंग स्टेशन कंडक्टर में आमतौर पर तारों का एक बंडल होता है और तापमान सीमा के कारण, पारंपरिक, 350-एम्पीयर, "फास्ट चार्जिंग" सिस्टम के लिए चार्जिंग केबल के लिए बड़े आकार के कंडक्टर की आवश्यकता होती है, जिससे चार्जिंग केबल ग्राहकों के लिए पैंतरेबाज़ी करने के लिए काफी भारी और असुविधाजनक हो जाती है। गर्मी को दूर करने के लिए केबल के माध्यम से गुजरने वाले बड़े चार्जिंग कनेक्टर और लिक्विड कूलेंट द्वारा केबल का वजन भी बढ़ाया जाता है
इलेक्ट्रिक वाहनों के चार्जिंग समय को घटाकर पांच मिनट (एक उद्योग लक्ष्य) करने के लिए 1,400 एम्पीयर पर करंट प्रदान करने के लिए चार्जिंग सिस्टम की आवश्यकता होगी। वर्तमान में, उन्नत चार्जर केवल 520 एम्पीयर तक की धाराएँ प्रदान करते हैं, और उपभोक्ताओं के लिए उपलब्ध अधिकांश चार्जर 150 एम्पीयर से कम की धाराओं का समर्थन करते हैं। 1,400 एम्पीयर प्रदान करने वाली चार्जिंग प्रणालियाँ वर्तमान प्रणालियों की तुलना में काफी अधिक गर्मी उत्पन्न करेंगी, हालाँकि, और तापमान को नियंत्रित करने के लिए बेहतर तरीकों की आवश्यकता होगी
हाल ही में, मुदावर की टीम ने नासा एफबीसीई प्रयोगों से सीखे गए "सबकूल्ड फ्लो बॉयलिंग" सिद्धांतों को इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग प्रक्रिया पर लागू किया। इस नई तकनीक का उपयोग करते हुए, ढांकता हुआ (गैर-विद्युत संवाहक) तरल शीतलक को चार्जिंग केबल के माध्यम से पंप किया जाता है, जहां यह वर्तमान-वाहक कंडक्टर द्वारा उत्पन्न गर्मी को पकड़ लेता है। सबकूल्ड फ्लो बॉइलिंग से मुदावर की टीम 24.22 किलोवाट तक की गर्मी को हटाकर आज बाजार में सबसे तेज उपलब्ध इलेक्ट्रिक वाहन चार्जर से 4.6 गुना ज्यादा करंट डिलीवर कर सकती है। पर्ड्यू का चार्जिंग केबल 2,400 एम्पीयर प्रदान कर सकता है, जो एक इलेक्ट्रिक कार को चार्ज करने के लिए आवश्यक समय को घटाकर पांच मिनट करने के लिए आवश्यक 1,400 एम्पीयर से कहीं अधिक है। इस नई तकनीक के उपयोग से वाहन को चार्ज करने में लगने वाले समय में अभूतपूर्व कमी आई है और यह इलेक्ट्रिक वाहनों को दुनिया भर में अपनाने के लिए प्रमुख बाधाओं में से एक को दूर कर सकता है।
