Тяга акселератора

В ALFA используется аргоновое топливо, которое уступает литию по всем вышеперечисленным причинам, но имеет то преимущество в лабораторных условиях, что оно значительно менее опасно и требует больше времени для проведения испытаний. Этот двигатель является новым для лаборатории по состоянию на 2017 год, и более подробная информация о нем приведена в разделе «Текущие исследования» ниже.

Существует три основных механизма создания тяги, каждый из которых описан ниже.

1. Компонент собственного поля

В простейшей конфигурации MPDT работают в так называемом режиме собственного поля, который показан на рис. 3. В этой конфигурации тяга создается перекрестным произведением тока, проходящего радиально от анода к центральному катоду, и магнитного поля, создаваемого этим током, проходящим через катод, в результате возникает осевая сила.

Несмотря на то, что MPDT Self-Field имеют самую простую конструкцию, для них требуется мощность в мегаваттах, которая выходит за рамки возможностей любых современных источников питания космического базирования. Применение внешнего магнитного поля может снизить требования к мощности, позволяя работать от 10 до 100 кВт. В конфигурации с приложенным полем существует дополнительный механизм создания тяги, описанный в разделе 2.9.2 \), где \( J \) - ток через электроды, а \( b \) - геометрический коэффициент масштабирования.

2. Applied-Field Component

Перекрестное произведение тока между электродами с расходящимся в осевом направлении магнитным полем приводит к возникновению силы, закручивающей плазму. Механизм, с помощью которого это вихревое движение создает тягу, является областью активных исследований здесь, в EPPDyL. Общая идея состоит в том, что вихревое движение заряженных частиц через расширяющиеся силовые линии магнитного поля приводит к преобразованию кинетической энергии перпендикулярно силовым линиям в параллельную кинетическую энергию из-за адиабатических инвариантов.

Экспериментально показано, что составляющая тяги приложенного поля равна \( T_{AF} =k J B_A r_a \), где \(k\) - константа, \(B_A\) - напряженность приложенного магнитного поля, а \(r_a\) - эффективный радиус анода.

3. Компонент холодного газа

Поскольку мы расширяем газ через сопло, также создается тяга, которая зависит от наш массовый расход (\(\dot{m}\)), газодинамическое давление (\(P\)) и площадь, на которой давление давит (\(A\)). Тогда холодная газовая составляющая тяги определяется выражением \(T_{CG} = c_s \dot{m} + P A\), где \(c_s\) - скорость звука пороха.

Текущие исследования

Исследования LiLFA в настоящее время проводятся по следующим темам:

• Датчик динамического сопротивления.

Создан и успешно протестирован новый датчик, датчик динамического сопротивления (DRP). впервые (май 2015 г.) для измерения скорости осаждения лития. Дальнейшее тестирование покажет, если это зонд достаточно чувствителен, чтобы измерять скорость осаждения перед двигателем, где топливо привязанность к космическому кораблю вызывает беспокойство.

• Измерение тяги.

Добавлена ​​новая диагностика для измерения тяги, изолирующая составляющую силы на соленоиде. встраивается в существующую опорную стойку. Это поможет выявить механизм, с помощью которого приложенное поле создает тягу, обеспечивая целевое измерение эффективного радиуса анода \( r_a \), описанное в предыдущем разделе. Новая упорная клеть показана на рис. 5.

• АЛЬФА. Мы начали тестовую кампанию для ALFA, которая была построена весной 2017 года. На рис. 6 показан графитовый анод, контур которого соответствует топологии магнитного поля. На рис. 7 показан вид в разрезе двигателя в собранном виде. На рис. 8 показан двигатель в полностью собранном виде.

Учреждения

EPPDyL в настоящее время (2016 г.) является единственным учреждением с действующим LiLFA. В настоящее время у нас есть два Экспериментальные модели LiLFA в нашей лаборатории. Открытая тепловая трубка LiLFA (OHP-LiLFA) разработана и построенный Thermacore Inc. и EPPDyL, и рабочая лошадка нынешнего этапа нашего исследования, 30кВт МАИ-ЛиЛФА, спроектированный и построенный в Московском авиационном институте. 9{-4}\) Торр режим с использованием аргона. Мы достигаем этого давления, используя комбинацию форвакуумного насоса, воздуходувки Рутса и диффузионного насоса.

Литий загружается в топливный резервуар с помощью нашего перчаточного ящика, изображенного на рис. 10, который заполнен аргоном, чтобы предотвратить любое загрязнение лития реакцией с воздухом.

У нас также есть соответствующая огнестойкая и химически стойкая одежда, а также система дыхания, для очистки загрязненного патронника после обжига литием. Кое-что из этого оборудование показано в работе на рис. 11.

Публикации

• Масштабирование тяги в магнитоплазмодинамических двигателях с приложенным полем (2018 г. )
• Полый катод с графитовым отверстием для аргонового магнитоплазмодинамического двигателя (2017 г.)
• Влияние топологии прикладного поля на тягу MPDT (2017 г.)
• Критический обзор моделей тяги для магнитоплазмодинамических двигателей с прикладным полем (2017 г.)
• Полый катод с графитовым отверстием для аргонового магнитоплазмодинамического двигателя (2017 г.) Измерение составляющей приложенного поля тяги литиевого ускорителя силы Лоренца (2016 г.)
• Измерение массового расхода жидкого металла с помощью индуктивного бесконтактного детектора для использования в сочетании с насосом JxB (2016 г.)
• Контроль и анализ системы подачи топлива в насос JxB для литиевого ускорителя силы Лоренца (2016 г.)
• Датчик динамического сопротивления для измерения скорости осаждения массы из ракетного двигателя на конденсируемом топливе (2015 г.)
• Проектирование и испытание топлива Система питания для литиевого ускорителя силы Лоренца (2015 г. )
• Исследование эффективности магнитоплазменно-динамических двигателей с прикладным полем (2012 г.)
• Масштабирование падения напряжения на анодной оболочке с учетом рабочих параметров в двигателях MPD с прикладным полем (2011 г.)
• Масштабирование эффективности приложенного магнитного поля в магнитоплазмодинамических двигателях (2010 г.)
• Критический обзор современного состояния производительности магнитоплазмодинамических двигателей с приложенным полем (2006 г.)
• Литиевые дуговые многоканальные и одиночные -Channel Hollow Cathode: Experiment and Theory (2006)
• Стенд тяги с перевернутым маятником для мощных электрических двигателей (2006)
• Исследование основных процессов в литиевом ускорителе силы Лоренца с помощью моделирования потока плазмы (2005)
• Термические воздействия на перевернутые маятниковые стенды для стационарных мощных плазменных двигателей (2003 г.)
• Обзор вариантов двигателей для грузовых и пилотируемых полетов на Марс (2003 г. )
• Трехмерная характеристика шлейфа лития Ускоритель силы Лоренца (LiLFA) (2003 г.)
• Стенд тяги для мощных стационарных плазменных двигателей (2002 г.)
• Управление массовым расходом лития для мощных ускорителей силы Лоренца (2001 г.)
• Термический анализ ускорителя силы Лоренца с открытой литиевой тепловой трубкой (1999)
• Lorentz Force Accelerator with an Open-ended Lithium Heat Pipe (1996)

Contact

Currently at Princeton:

• None

Former students:

• Will Coogan
• Mike Hepler
• Дэн Лев
• Андреа Кодис
• Леонард Кэссиди
• Камеш Санкаран

Бывшие приглашенные исследователи:

• Грегори Эмселлем (Лаборатория физики среды Ионисе)

Прикладной метод оценки варусной тяги при ходьбе у пациентов с остеоартрозом коленного сустава с использованием данных об ускорении, измеренных с помощью инерциального измерительного устройства

. 2022 27 августа; 22 (17): 6460.

дои: 10.3390/s22176460.

Сёго Мису ¹ , Со Танака ² , Кохей Исихара ³ , Цуёси Асаи ⁴ , Томохико Нисигами ⁵

Принадлежности

• ¹ Кафедра физиотерапии, факультет сестринского дела и реабилитации, Женский университет Конан, 6-2-13 Морикита-мати, Хигасинада-ку, Кобе 658-0001, Хиого, Япония.
• ² Отделение реабилитации, Ортопедическая больница Фукуока, 2-10-50 Янагочи, Минами-ку, Фукуока 815-0063, Фукуока, Япония.
• ³ Отделение ортопедической хирургии, Ортопедическая больница Фукуока, 2-10-50 Янагочи, Минами-ку, Фукуока 815-0063, Фукуока, Япония.
• ⁴ Факультет реабилитации Кансайского медицинского университета, 18-89 Уямахигашичо, Хираката 573-1136, Осака, Япония.
• ⁵ Кафедра физиотерапии, Факультет здравоохранения и социального обеспечения, Префектурный университет Хиросимы, 1-1 Gakuen-tyou, Mihara 723-0053, Хиросима, Япония.

• PMID: 36080919
• PMCID: PMC9460931
• DOI: 10,3390/с22176460

Бесплатная статья ЧВК

Сёго Мису и др. Датчики (Базель). 2022 .

Бесплатная статья ЧВК

. 2022 27 августа; 22 (17): 6460.

дои: 10.3390/s22176460.

Авторы

Сёго Мису ¹ , Со Танака ² , Кохей Исихара ³ , Цуёси Асаи ⁴ , Томохико Нисигами ⁵

Принадлежности

• ¹ Кафедра физиотерапии, факультет сестринского дела и реабилитации, Женский университет Конан, 6-2-13 Морикита-мати, Хигасинада-ку, Кобе 658-0001, Хиого, Япония.
• ² Отделение реабилитации, Ортопедическая больница Фукуока, 2-10-50 Янагочи, Минами-ку, Фукуока 815-0063, Фукуока, Япония.
• ³ Отделение ортопедической хирургии, Ортопедическая больница Фукуока, 2-10-50 Янагочи, Минами-ку, Фукуока 815-0063, Фукуока, Япония.
• ⁴ Факультет реабилитации Кансайского медицинского университета, 18-89 Уямахигашичо, Хираката 573-1136, Осака, Япония.
• ⁵ Кафедра физиотерапии, Факультет здравоохранения и социального обеспечения, Префектурный университет Хиросимы, 1-1 Gakuen-tyou, Mihara 723-0053, Хиросима, Япония.

• PMID: 36080919
• PMCID: PMC9460931
• DOI: 10,3390/с22176460

Абстрактный

Мы разработали новый количественный метод оценки варусной тяги при ходьбе с использованием данных об ускорении, полученных с помощью инерциального измерительного устройства (IMU). Это исследование было направлено на изучение надежности разработанного индекса и оценку его способности отличать пациентов с остеоартрозом коленного сустава (ОА) с варусной тягой от здоровых взрослых. Всего 16 пациентов с ОА коленного сустава и 16 здоровых взрослых ходили по беговой дорожке с ИМУ, прикрепленными к бугристости большеберцовой кости и латеральному мыщелку бедра. В качестве показателя варусной тяги использовали среднеквадратичное значение (RMS) ускорения в медиолатеральном направлении. Это значение было скорректировано путем деления его на скорость качания при ходьбе (скорректированное среднеквадратичное значение, A-RMS), поскольку среднеквадратичное значение ускорения было сильно связано со скоростью движения. Коэффициенты внутриклассовой корреляции A-RMS большеберцовой и бедренной костей составили 0,85 и 0,73 соответственно. Значительные различия наблюдались в A-RMS большеберцовой и бедренной костей с большими размерами эффекта между пациентами с ОА коленного сустава и здоровыми взрослыми (Коэн d: 1,23 и 0,9). 7 соответственно). Наши результаты показывают, что A-RMS имеет хорошую воспроизводимость повторных тестов и может дифференцировать пациентов с варусной тягой от здоровых взрослых.

Ключевые слова: ускорение; походка; инерциальный измерительный блок; колено; остеоартрит; толкать.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Рисунок 1

Фотография инерциального измерения…

Рисунок 1

Фотография инерциальных измерительных блоков, прикрепленных к большеберцовой и бедренной кости.

Фотография инерциальных измерительных устройств, прикрепленных к большеберцовой и бедренной кости.

Рисунок 2

Типичные необработанные данные об ускорении в…

Рисунок 2

Типичные необработанные данные об ускорении в направлении ML для голени и бедра…

Типичные необработанные данные ускорения в направлении ML для большеберцовой и бедренной костей вокруг колена и извлеченные данные для оценки варусной тяги. Верхний и нижний рисунки представляют необработанные данные об ускорении большеберцовой кости ( A ) и бедренной кости ( B ) для нескольких типичных циклов ходьбы в состоянии ходьбы. Данные для секций, окрашенных в светло-зеленый цвет, были для каждой из первых половин опорных фаз, и они были извлечены для расчета индекса варусной тяги. ML, медиолатеральный.

Рисунок 3

Диаграммы рассеяния между STRM в…

Рисунок 3

Диаграммы рассеяния между среднеквадратичным отклонением в направлении ML и средним среднеквадратичным значением v-sw в…

Диаграммы рассеяния между stRMS в направлении ML и средним значением v-swRMS в трех плоскостях. Левый и правый рисунки представляют график данных для большеберцовой кости ( A ) и бедренной кости ( B ) соответственно. Крестиками отмечены значения у пациентов с ОА коленного сустава, а кружками — значения у здоровых взрослых. Коэффициент корреляции Пирсона, r , показан в верхнем левом углу каждого графика. RMS, среднеквадратичное значение; stRMS, среднеквадратичное значение данных ускорения половины фазы опоры; v-swRMS, среднеквадратичное значение угловой скорости фазы качания; ML, медиолатеральный.

Рисунок 4

ROC-кривые A-RMS для…

Рисунок 4

ROC-кривые A-RMS для выявления пациентов с ОА коленного сустава и варусной тягой.…

ROC-кривых A-RMS для выявления пациентов с ОА коленного сустава и варусной тягой. Левый и правый рисунки представляют ROC-кривую A-RMS в направлении ML ( A ) большеберцовой кости (AUC: 0,81) и ( B ) бедренной кости (AUC: 0,75). ROC, рабочая характеристика приемника; A-RMS, скорректированное среднеквадратичное значение ускорения для половины фазы опоры; ОА, остеоартроз; ML, медиолатеральный; AUC, площадь под кривой.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

• Надежность повторных испытаний и определение минимальных клинических изменений для трехмерных ускорений большеберцовой и бедренной костей во время ходьбы на беговой дорожке у пациентов с остеоартритом коленного сустава.

  Тюрко К., Айссауи Р., Бойвин К., Хагемейстер Н., Пеллетье М., де Гиз Дж.А. Туркот К. и др. Arch Phys Med Rehabil. 2008 г., апрель 89 г.(4): 732-7. doi: 10.1016/j.apmr.2007.09.033. Arch Phys Med Rehabil. 2008. PMID: 18374005

• Оценка момента внешнего отведения коленного сустава при ходьбе с помощью инерциального измерительного устройства у пациентов с остеоартрозом коленного сустава.

  Ивама Ю., Харато К., Кобаяши С., Ники Ю., Огихара Н., Мацумото М., Накамура М., Нагура Т. Ивама Ю. и др. Датчики (Базель). 2021 18 февраля; 21 (4): 1418. дои: 10.3390/s21041418. Датчики (Базель). 2021. PMID: 33670561 Бесплатная статья ЧВК.

• Самооценка затруднений при ходьбе и остеоартроза коленного сустава влияет на динамику конечностей и совместное сокращение мышц во время ходьбы.

  Na A, Buchanan TS. На А и др. Hum Mov Sci. 2019 Апрель; 64: 409-419. doi: 10.1016/j.humov.2018.11.002. Epub 2018 15 ноября. Hum Mov Sci. 2019. PMID: 30448202

• Варусная тяга и динамическое движение коленного сустава во фронтальной плоскости у лиц с остеоартрозом коленного сустава.

  Чанг А.Х., Чмиэль Дж.С., Моисио К.С., Альмагор О., Чжан И., Кауэ С., Шарма Л. Чанг А.Х. и др. Хрящевой остеоартрит. 2013 ноябрь;21(11):1668-73. doi: 10.1016/j.joca.2013.08.007. Epub 2013 12 августа. Хрящевой остеоартрит. 2013. PMID: 23948980 Бесплатная статья ЧВК.

• Тяга при ходьбе и прогрессирование артроза коленного сустава.

  Чанг А., Хейс К., Данлоп Д., Гурвиц Д., Сонг Дж., Кауэ С., Генге Р. , Шарма Л. Чанг А и др. Ревмирующий артрит. 2004 г., декабрь; 50 (12): 3897-903. doi: 10.1002/art.20657. Ревмирующий артрит. 2004. PMID: 15593195

Посмотреть все похожие статьи

использованная литература

1. 1. Кац Дж.Н., Арант К.Р., Лозер Р.Ф. Диагностика и лечение остеоартрита тазобедренного и коленного суставов: обзор. ДЖАМА. 2021; 325: 568–578. дои: 10.1001/jama.2020.22171. - DOI - ЧВК - пабмед
2. 1. Фавр Дж. , Джоллес Б.М. Анализ походки пациентов с остеоартрозом коленного сустава выявляет патологический механический путь и обеспечивает основу для терапевтических вмешательств. EFORT Open Rev. 2016; 1:368–374. дои: 10.1302/2058-5241.1.000051. - DOI - ЧВК - пабмед
3. 1. Шарма Л. Остеоартроз коленного сустава. Н. англ. Дж. Мед. 2021; 384: 51–59. дои: 10.1056/NEJMcp1

      8. - DOI - пабмед

4. 1. Чанг А.

      ---

      Learn more

      • 
        На что влияет вылет диска ет и как его подобрать
      • 
        Коробка передач на семерке
      • 
        Японские автомобили для дрифта
      • 
        Жидкая холодная сварка для металла
      • 
        Как работает динамометрический ключ с трещоткой
      • 
        Перебои в работе двигателя на холостом ходу инжектор
      • 
        Топ фирм инструментов
      • 
        Перекресток схема
      • 
        Размер щетки стеклоочистителя
      • 
        Хендай гетц механика
      • 
        Назначение светофоров на жд