Los langdurige hitte-oordragprobleme op |MIT Nuus

Dit is 'n vraag wat wetenskaplikes al 'n eeu lank kopkrap.Maar, aangedryf deur 'n $625,000 Amerikaanse Departement van Energie (DvO) Early Career Distinguished Service-toekenning, hoop Matteo Bucci, assistent-professor in die Departement Kernwetenskap en Ingenieurswese (NSE), om nader aan 'n antwoord te kom.
Of jy nou 'n pot water vir pasta verhit of 'n kernreaktor ontwerp, een verskynsel - kook - is krities vir beide prosesse doeltreffend.
“Kook is ’n baie doeltreffende hitte-oordragmeganisme;dit is hoe ’n groot hoeveelheid hitte van die oppervlak verwyder word, en daarom word dit in baie hoëkragdigtheidtoepassings gebruik,” het Bucci gesê.Gebruiksvoorbeeld: kernreaktor.
Vir die oningewydes lyk kook eenvoudig – borrels word gevorm wat bars en hitte verwyder.Maar wat as soveel borrels gevorm en saamsmelt, wat 'n streep stoom skep wat verdere hitte-oordrag verhoed het?So 'n probleem is 'n bekende entiteit bekend as die kookkrisis.Dit sou lei tot termiese weghol en mislukking van die brandstofstawe in die kernreaktor.Daarom, "om die toestande waaronder 'n kookkrisis kan voorkom te verstaan ​​en te identifiseer, is van kritieke belang vir die ontwikkeling van meer doeltreffende en kostemededingende kernreaktors," het Butch gesê.
Vroeë geskrifte oor die pruttende krisis dateer byna 'n eeu voor 1926. Alhoewel baie werk gedoen is, "is dit duidelik dat ons nie 'n antwoord gevind het nie," het Bucci gesê.Kookkrisisse bly 'n probleem omdat dit, ten spyte van die oorvloed van modelle, moeilik is om die relevante verskynsels te meet om dit te bewys of te weerlê."[Kook] is 'n proses wat op 'n baie, baie klein skaal en oor 'n baie, baie kort tydperk plaasvind," het Bucci gesê."Ons kan dit nie kyk met die vlak van detail wat nodig is om te verstaan ​​wat werklik aangaan en hipoteses te toets nie."
Maar oor die afgelope paar jaar het Bucci en sy span diagnostiek ontwikkel wat kookverwante verskynsels kan meet en 'n broodnodige antwoord op 'n klassieke vraag kan bied.Diagnose is gebaseer op infrarooi temperatuurmetingsmetodes wat sigbare lig gebruik."Deur hierdie twee tegnologieë te kombineer, dink ek sal ons gereed wees om die langtermyn-hitteoordragvrae te beantwoord en uit die konyngat te kan klim," het Bucci gesê.US Departement van Energie-toekennings van die Kernkragprogram sal hierdie studie en Bucci se ander navorsingspogings help.
Vir Bucci, wat in Citta di Castello, 'n klein dorpie naby Florence, Italië, grootgeword het, is die oplos van raaisels niks nuuts nie.Butch se ma was 'n laerskoolonderwyseres.Sy pa het 'n masjienwinkel gehad wat Bucci se wetenskaplike stokperdjie bevorder het.“Ek was ’n groot aanhanger van Lego as kind.Dit was passie,” het hy bygevoeg.
Alhoewel Italië 'n ernstige afname in kernkrag ervaar het gedurende sy vormingsjare, het die onderwerp Bucci gefassineer.Werksgeleenthede in die veld was onseker, maar Bucci het besluit om dieper te delf.“As ek vir die res van my lewe iets moet doen, is dit nie so goed soos ek sou wou hê nie,” het hy geskerts.Bucci het kerningenieurswese voorgraadse en nagraadse studies aan die Universiteit van Pisa gestudeer.
Sy belangstelling in hitte-oordragmeganismes was gewortel in sy doktorale navorsing, waaraan hy by die Franse Kommissie vir Alternatiewe Energie en Atoomenergie (CEA) in Parys gewerk het.Daar het 'n kollega voorgestel om aan die kookwaterkrisis te werk.Hierdie keer het Bucci sy visier op MIT se NSE gerig en professor Jacopo Buongiorno gekontak om navraag te doen oor die instituut se navorsing.Bucci moes fondse by CEA insamel vir navorsing by MIT.Hy het dae voor die Boston Marathon-bomaanval in 2013 met 'n retoerkaartjie opgedaag.Maar sedertdien het Bucci daar gebly, 'n navorsingswetenskaplike en toe 'n assistent-professor by die NSE geword.
Bucci erken dat hy 'n moeilike tyd gehad het om by sy omgewing aan te pas toe hy die eerste keer by MIT ingeskryf het, maar werk en vriendskappe met kollegas - hy beskou NSE se Guanyu Su en Reza Azizyan as sy beste vriende - het gehelp om vroeë bedenkinge te oorkom.
Benewens kookdiagnostiek, werk Bucci en sy span ook aan maniere om kunsmatige intelligensie met eksperimentele navorsing te kombineer.Hy glo vas dat "die integrasie van gevorderde diagnostiek, masjienleer en gevorderde modelleringsgereedskap binne 'n dekade vrugte sal afwerp."
Bucci se span is besig om 'n selfstandige laboratorium te ontwikkel om kookhitte-oordrag eksperimente uit te voer.Aangedryf deur masjienleer, besluit die opstelling watter eksperimente uitgevoer moet word op grond van die leerdoelwitte wat deur die span gestel is."Ons vra 'n vraag wat die masjien sal beantwoord deur die soort eksperimente wat nodig is om daardie vrae te beantwoord te optimaliseer," het Bucci gesê."Ek dink eerlikwaar dit is die volgende grens wat prut."
"Wanneer jy in 'n boom klim en bo kom, besef jy dat die horison wyer en mooier is," het Butch gesê oor sy entoesiasme vir verdere navorsing op hierdie gebied.
Selfs as hy na nuwe hoogtes streef, het Bucci nie vergeet waar hy vandaan kom nie.Om Italië se aanbieding van die FIFA Wêreldbeker-sokkertoernooi in 1990 te herdenk, wys 'n reeks plakkate die sokkerstadion binne die Colosseum, met 'n trotse plek in sy huis en kantoor.Hierdie plakkate, geskep deur Alberto Burri, het sentimentele waarde: die Italiaanse kunstenaar (nou oorlede) was ook van Bucci se tuisdorp, Citta di Castello.


Postyd: Aug-10-2022