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World File Search System机械功
透平膨胀机设计和运行基础
透平膨胀机是一种带有膨胀涡轮的旋转机器，可将气体中所含的能量转化为机械功，与蒸汽或燃气轮机非常相似。蒸汽或燃气轮机的目标是将机械功转化为有用的动力，通过驱动发电机或作为另一台旋转机器（如压缩机或大功率泵）的原动机。在需要对工艺气体进行制冷的应用中，透平膨胀机的特点是它为了自身目的而膨胀气流，并产生机械功作为副产品。这并不是说机械功的副作用没有用处。相反，大多数透平膨胀机可能驱动压缩机或发电机。在这种情况下，压缩机或发电机充当加载或制动装置——膨胀机能量的吸收器。这种机器的另一个常用术语是“压缩膨胀机”，尽管这在天然气加工行业中不太常见。本文主要关注的是压缩机加载的低温透平膨胀机，尽管所阐述的许多原理也适用于其他类型的膨胀机，例如膨胀发电机。
功-动能定理 | WE.L1.1
问题描述：下面的等式显示了系统外部平均力对系统所做的机械功的数学表示；因此，这里的“功”是指“外部功”。将等式中的每个术语与以下列表中的正确描述相匹配：（1）平均外力矢量；（2）平均外力矢量的大小；（3）位置矢量的变化；（4）位置矢量的变化量；（5）外力矢量与位置矢量变化之间的角度；（6）功
![arXiv:2201.02807v1 [cond-mat.soft] 2022 年 1 月 8 日](/simg/g:\will\search\icon\source\1\170eecb5adfeea1b8eb88dcbc322bebe65346a56.webp)
arXiv:2201.02807v1 [cond-mat.soft] 2022 年 1 月 8 日
我们研究使用单个活性粒子作为“工作介质”的微型发动机。即使在恒温下，驱动粒子定向运动所需的部分能量也可以作为功回收。通过示意性地计算为定向运动提供动力的化学自由度，可以捕获一大类合成活性粒子，而无需解决精确的微观机制。我们推导出准静态热力学效率的分析结果，即可回收为机械功的可用化学能部分。虽然这种效率对于胶体粒子来说微不足道，但随着耗散超过线性响应范围，它会增加，并在较大的推进速度下达到最大值。我们的结果表明，超出线性响应范围的驱动会对主动发动机的效率产生不小的影响。
AMEA-Sylacauga 工厂概况介绍
并在燃烧部分与天然气混合。空气和气体混合物被点燃，热量的增加导致气体快速膨胀。膨胀的气体被引导通过涡轮级，导致涡轮叶片旋转，从而产生机械能。注意：能量转换气体到热能到机械能。涡轮机的机械能使发电机旋转，从而产生电力。燃气轮机利用注水来减少氮氧化物 (NOx) 空气排放。该工厂可以在发出启动命令后 15 分钟内启动并产生电力。当两个装置都以全功率运行时，两个发动机每小时将燃烧约 950,000 立方英尺的天然气。涡轮机轴马力在满输出时为 54,610 马力。典型的 18 轮牵引拖车发动机可产生 475 马力。涡轮机的机械功相当于 115 辆牵引拖车。
经验能量图谱揭示蛋白酶体在多肽转运中的机制
摘要 AAA+ 家族中的环状 ATPase 复合物执行多种细胞功能，这些功能需要其各个 ATPase 亚基的构象转变之间的协调（Erzberger 和 Berger，2006 年；Puchades 等人，2020 年）。如何通过这些协调运动捕获 ATP 水解产生的能量来做机械功尚不清楚。在本研究中，我们开发了一种新方法，用于基于互补的结构和动力学测量来描绘蛋白酶体异六聚体 ATPase 复合物的核苷酸依赖性自由能景观 (FEL)。我们使用 FEL 模拟蛋白酶体的动力学并定量评估预测的结构和动力学特性。FEL 模型预测与本研究和以前研究中的广泛实验观察结果一致，并提出了蛋白酶体 ATPase 的新型机制特征。我们发现 ATPase 亚基的协同运动源自 ATPase 六聚体的设计，该设计要求每个核苷酸结合状态具有独特的最小自由能。ATP 水解通过触发 ATPase 复合物的能量耗散构象转变来决定底物转位的方向。
电子应用的单晶钻石上的石墨烯：简短的评论
电载体及其高热分率[8]和机械功能使石墨烯高度用途。结合钻石和石墨烯的显着性在于具有最好的两者的可能性：钻石的绝缘和热散热性能以及墨料的出色电气特性。钻石表现出165 MeV的高光音子能量。[9]此属性对于钻石上的石墨烯设备可能至关重要，因为石墨烯层中的载流子迁移率通常受到源自底物的光学声子散射的限制。高光学声子能量意味着在RT处很少有光学声子，导致低散射速率。与常规的SIO 2 /Si和SIC相比，DIAMOND作为底物的其他好处包括其具有较低陷阱密度的化学惰性表面。作为钻石上石墨烯设备的底物，由于其可伸缩性可能性和较低的缺陷密度，化学蒸气沉积（CVD）钻石优于高压高温（HPHT）。[10]石墨烯和钻石的非凡特性引起了人们对将这些材料集成到电子和量子应用中的兴趣。[11]
在线技术可降低限制膨胀机可靠性的风险
流化催化裂化 (FCC) 工艺在反应器中的催化剂的帮助下将柴油转化为可用产品（图 1）。催化剂附着在碳原子上，将长碳分子分解成有用产品。催化剂可以通过除去碳原子来重复使用。将催化剂与碳氢化合物产品分离。分离出的催化剂被移至称为再生器的容器中，在那里大量氧气被引入催化剂床层。在再生器中，氧气与碳发生反应，碳从催化剂上烧掉；产生热量，催化剂从烟气中分离出来。再生催化剂返回反应器。烟气通常为 25 至 50 psia (1.7 至 3.4 bara) 和 1250 至 1400°F (675 至 760°C)，流速高达 1,700,000 lb/hr (775,000 kg/hr)，通过第三级分离器去除额外的催化剂。然后烟气通过膨胀机。图 2 中可以看到最先进的单级膨胀机的横截面。图 3 显示了典型的两级膨胀机的示例。在膨胀机中，压力和温度降低，能量被提取并转化为机械功。即使烟气经过多个分离阶段处理，仍有相当数量的催化剂残留在烟气中并通过膨胀机。由于能源危机和电力成本，动力回收膨胀机装置的使用在 20 世纪 70 年代末和 80 年代初达到顶峰。由于在用的膨胀机的可靠性和可用性有限，从 20 世纪 80 年代末到今天，新膨胀机装置的数量一直在减少。技术进步（Carbonetto 和 Hoch，2002 年）提高了膨胀机的可靠性和可用性。如今能源成本的增加和对“绿色”能源的认识再次增加了人们对膨胀机的兴趣。
跑步生物力学与跑步经济性之间的关系：观察性研究的系统评价与荟萃分析
摘要背景跑步生物力学被认为是跑步经济性 (RE) 的重要决定因素。然而，研究跑步生物力学和 RE 之间关联的研究报告了不一致的结果。目的本系统评价的目的是确定跑步生物力学和 RE 之间的关联并探索不一致的潜在原因。方法搜索并监测了三个数据库，截至 2023 年 4 月。如果观察性研究 (i) 研究了跑步生物力学和 RE 之间的关联，或 (ii) 比较了 RE 不同的组之间的跑步生物力学，或 (iii) 比较了健康人类 (18-65 岁) 在平速、恒速和亚最大速度跑步期间跑步生物力学不同的组之间的 RE，则将其纳入。使用改进的观察性研究工具评估偏倚风险，并在使用 GRADE 解释结果时考虑偏倚风险。当两项或多项研究报告相同结果时，进行荟萃分析。使用元回归探索速度、身高、体重和年龄的变异系数作为连续结果，跑鞋标准化、氧气与能量成本以及静息氧气或能量成本校正作为分类结果的异质性。结果 共纳入 51 项研究（n = 1115 名参与者）。大多数时空结果与 RE 显示出微小且不显著的关联：接触时间 r = − 0.02（95% 置信区间 [CI] − 0.15 至 0.12）；飞行时间 r = 0.11（− 0.09 至 0.32）；步幅时间 r = 0.01（− 0.8 至 0.50）；占空比 r = − 0.06（− 0.18 至 0.06）；步幅 r = 0.12（-0.15 至 0.38），摆动时间 r = 0.12（-0.13 至 0.36）。较高的节奏与较低的氧气/能量成本显示出轻微的显著关联（r = -0.20 [-0.35 至 -0.05]）。较小的垂直位移以及较高的垂直和腿部僵硬程度与较低的氧气/能量成本显示出显著的中等关联（分别为 r = 0.35、-0.31、-0.28）。踝关节、膝盖和臀部在初始接触、站立中期或脚趾离地时的角度以及它们的运动范围、峰值垂直地面反作用力、机械功变量和肌电图激活与跑步经济性没有显著关联，尽管在某些结果中观察到了潜在的相关趋势。结论 单独考虑跑步生物力学可以解释跑步效率 (RE) 的 4-12% 的个体间差异，而结合不同变量时，这一差异可能会增加。本综述讨论了对运动员、教练、可穿戴技术和研究人员的影响。协议注册 https://doi.org/10.17605/OSF.IO/293 ND（OpenScience 框架）。