MADRID
Agencia dpa/ (Europa Press) –
Investigadores de Oak Ridge desarrollan un motor para evaluar nuevos materiales y diseños que brinda una vista única del desempeño a nivel atómico de motores de combustión en tiempo real.
Se trata de un motor de investigación construido específicamente para funcionar dentro de una línea de haz de neutrones. Este motor neutrónico proporciona un entorno de muestra único que permite la investigación de cambios estructurales en nuevas aleaciones diseñadas para el entorno de un motor de combustión avanzado de alta temperatura que funciona en condiciones realistas.
Oak Ridge, una instalación científica pública estadounidense, dio a conocer esta capacidad por primera vez en 2017, cuando los investigadores evaluaron con éxito un pequeño motor prototipo con una culata fundida a partir de una nueva aleación de aluminio y cerio de alta temperatura creada en el laboratorio.
Según un comunicado, el experimento fue el primero en el mundo en el que se analizó un motor en funcionamiento mediante difracción de neutrones, utilizando el difractómetro de neutrones VULCAN en la fuente de neutrones de espalación del Departamento de Energía, o SNS.
Los resultados de la investigación, publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences, no solo demostraron la resistencia de la aleación única, sino que también demostraron el valor de utilizar métodos no destructivos como los neutrones para analizar nuevos materiales.
Los neutrones penetran profundamente incluso a través de metales densos. Cuando los neutrones dispersan átomos en un material, brindan a los investigadores una gran cantidad de información estructural hasta la escala atómica. En este caso, los científicos determinaron cómo se comportan las aleaciones en condiciones operativas como altas temperaturas y estrés o tensión extremos para identificar incluso los defectos más pequeños.
El éxito del experimento ha llevado a ORNL a diseñar un motor de investigación especialmente diseñado a una escala relevante para la industria para su uso en VULCAN. La capacidad se basa en un motor automotriz de dos litros y cuatro cilindros, modificado para operar con un cilindro para conservar el espacio de muestra en la línea de luz. La plataforma del motor se puede girar alrededor del eje del cilindro para brindar la máxima flexibilidad de medición. El motor está diseñado a medida para la investigación de neutrones, incluido el uso de refrigerante y aceite a base de fluorocarbono, que mejora la visibilidad de la cámara de combustión.
El nuevo diseño proporcionará a los investigadores los resultados experimentales que necesitan para examinar de forma rápida y precisa nuevos materiales y mejorar los modelos computacionales de alta fidelidad de los diseños de motores.
