दीर्घकालीन उष्णता हस्तांतरण समस्या सोडवणे |एमआयटी बातम्या

हा एक प्रश्न आहे ज्याने शतकानुशतके शास्त्रज्ञांना गोंधळात टाकले आहे.परंतु, $625,000 यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी (DoE) अर्ली करिअर डिस्टिंग्विश्ड सर्व्हिस अवॉर्डने उत्तेजित झालेले, अणुविज्ञान आणि अभियांत्रिकी (NSE) विभागातील सहाय्यक प्राध्यापक मॅटेओ बुच्ची, उत्तराच्या जवळ जाण्याची आशा करत आहेत.
तुम्ही पास्तासाठी भांडे पाणी गरम करत असाल किंवा आण्विक अणुभट्टीची रचना करत असाल, एक घटना—उकळणे—दोन्ही प्रक्रियेसाठी कार्यक्षमतेने महत्त्वपूर्ण आहे.
“उकळणे ही अतिशय कार्यक्षम उष्णता हस्तांतरण यंत्रणा आहे;अशा प्रकारे पृष्ठभागावरून मोठ्या प्रमाणात उष्णता काढून टाकली जाते, म्हणूनच ती अनेक उच्च उर्जा घनतेच्या अनुप्रयोगांमध्ये वापरली जाते,” बुक्की म्हणाले.वापर उदाहरण: अणुभट्टी.
सुरू न केलेल्यांसाठी, उकळणे सोपे दिसते - बुडबुडे तयार होतात जे फुटतात, उष्णता काढून टाकतात.पण इतके बुडबुडे तयार झाले आणि एकत्र झाले तर वाफेची एक लकीर निर्माण झाली ज्यामुळे पुढील उष्णता हस्तांतरण रोखले गेले?अशी समस्या उकळत्या संकट म्हणून ओळखली जाणारी एक सुप्रसिद्ध संस्था आहे.यामुळे थर्मल पळून जाणे आणि अणुभट्टीतील इंधन रॉड निकामी होऊ शकतात.म्हणून, "ज्या परिस्थितीत उकळते संकट उद्भवू शकते ते समजून घेणे आणि ओळखणे अधिक कार्यक्षम आणि स्पर्धात्मक अणुभट्ट्या विकसित करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहे," बुच म्हणाले.
1926 च्या जवळपास एक शतकापूर्वीच्या उष्णतेच्या संकटावरील सुरुवातीचे लेखन. बरेच काम केले गेले असताना, "हे स्पष्ट आहे की आम्हाला उत्तर सापडले नाही," बुक्की म्हणाले.उकळत्या संकटे ही एक समस्या राहिली आहे कारण, मॉडेल्सची विपुलता असूनही, त्यांना सिद्ध करण्यासाठी किंवा नाकारण्यासाठी संबंधित घटना मोजणे कठीण आहे."[उकळणे] ही एक प्रक्रिया आहे जी खूप, अगदी लहान प्रमाणात आणि खूप कमी कालावधीत होते," बुक्की म्हणाले."खरोखर काय चालले आहे हे समजून घेण्यासाठी आणि गृहितकांची चाचणी घेण्यासाठी आवश्यक असलेल्या तपशिलांच्या पातळीवर आम्ही ते पाहू शकत नाही."
परंतु गेल्या काही वर्षांपासून, Bucci आणि त्याची टीम निदान विकसित करत आहेत जे उकळत्या-संबंधित घटना मोजू शकतात आणि उत्कृष्ट प्रश्नाचे अत्यंत आवश्यक उत्तर देऊ शकतात.निदान दृश्यमान प्रकाश वापरून इन्फ्रारेड तापमान मापन पद्धतींवर आधारित आहे."या दोन तंत्रज्ञानाचे संयोजन करून, मला वाटते की आम्ही दीर्घकालीन उष्णता हस्तांतरण प्रश्नांची उत्तरे देण्यास तयार होऊ आणि सशाच्या छिद्रातून बाहेर पडण्यास सक्षम होऊ," बुक्की म्हणाले.यूएस डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी अनुदान अणुऊर्जा कार्यक्रमातून या अभ्यासाला आणि बुक्कीच्या इतर संशोधन प्रयत्नांना मदत करेल.
इटलीच्या फ्लॉरेन्स जवळील सिट्टा डी कॅस्टेलो या छोट्याशा गावात वाढलेल्या बुक्कीसाठी कोडी सोडवणे काही नवीन नाही.बुचची आई प्राथमिक शाळेत शिक्षिका होती.त्याच्या वडिलांचे मशीनचे दुकान होते ज्यामुळे बुक्कीचा वैज्ञानिक छंद वाढला.“लहानपणी मी लेगोचा मोठा चाहता होतो.ती उत्कटता होती,” तो पुढे म्हणाला.
जरी इटलीने त्याच्या सुरुवातीच्या काळात अणुऊर्जेमध्ये तीव्र घट अनुभवली असली तरी, या विषयाने बुक्कीला आकर्षित केले.क्षेत्रात नोकरीच्या संधी अनिश्चित होत्या, पण बुक्कीने आणखी खोलवर जाण्याचा निर्णय घेतला.“जर मला आयुष्यभर काही करायचे असेल तर ते मला हवे तसे चांगले नाही,” त्याने विनोद केला.बुक्कीने पिसा विद्यापीठात अणु अभियांत्रिकीचा पदवीपूर्व आणि पदव्युत्तर अभ्यास केला.
उष्णता हस्तांतरण यंत्रणेतील त्यांची रुची त्यांच्या डॉक्टरेट संशोधनामध्ये होती, ज्यावर त्यांनी पॅरिसमधील फ्रेंच कमिशन फॉर अल्टरनेटिव्ह एनर्जी अँड अॅटोमिक एनर्जी (CEA) येथे काम केले.तिथे एका सहकाऱ्याने उकळत्या पाण्याच्या संकटावर काम करण्याची सूचना केली.यावेळी, Bucci ने MIT च्या NSE वर आपली दृष्टी ठेवली आणि संस्थेच्या संशोधनाविषयी चौकशी करण्यासाठी प्राध्यापक जेकोपो बुओन्गिओर्नो यांच्याशी संपर्क साधला.बुक्कीला एमआयटीमधील संशोधनासाठी सीईएमध्ये निधी उभारावा लागला.2013 च्या बोस्टन मॅरेथॉन बॉम्बस्फोटाच्या काही दिवस आधी तो राउंड-ट्रिप तिकीट घेऊन आला होता.पण तेव्हापासून बुक्की तिथेच राहून संशोधन शास्त्रज्ञ बनले आणि नंतर NSE मध्ये सहाय्यक प्राध्यापक झाले.
बुक्की कबूल करतो की जेव्हा त्याने पहिल्यांदा एमआयटीमध्ये प्रवेश घेतला तेव्हा त्याला त्याच्या वातावरणाशी जुळवून घेण्यात खूप कठीण गेले होते, परंतु काम आणि सहकाऱ्यांशी असलेली मैत्री - तो NSE चे गुआन्यु सु आणि रेझा अझीझियान यांना आपले चांगले मित्र मानतो - लवकर गैरसमज दूर करण्यात मदत केली.
बॉइल डायग्नोस्टिक्स व्यतिरिक्त, Bucci आणि त्यांची टीम प्रायोगिक संशोधनासह कृत्रिम बुद्धिमत्ता एकत्र करण्याच्या मार्गांवर देखील काम करत आहेत.त्यांचा ठाम विश्वास आहे की "प्रगत निदान, मशीन लर्निंग आणि प्रगत मॉडेलिंग साधनांचे एकत्रीकरण एका दशकात फळ देईल."
Bucci ची टीम उकळत्या उष्णता हस्तांतरण प्रयोगांसाठी एक स्वयंपूर्ण प्रयोगशाळा विकसित करत आहे.मशीन लर्निंगद्वारे समर्थित, सेटअप संघाने ठरवलेल्या शिक्षण उद्दिष्टांवर आधारित कोणते प्रयोग चालवायचे हे ठरवते."आम्ही एक प्रश्न विचारत आहोत ज्याचे उत्तर मशीन त्या प्रश्नांची उत्तरे देण्यासाठी आवश्यक असलेल्या प्रयोगांचे अनुकूल करून देईल," बुक्की म्हणाले."मला प्रामाणिकपणे वाटते की ही पुढची सीमा आहे जी उकळत आहे."
“जेव्हा तुम्ही झाडावर चढता आणि शिखरावर जाता, तेव्हा तुम्हाला जाणवते की क्षितीज अधिक विस्तीर्ण आणि सुंदर आहे,” बुच यांनी या क्षेत्रातील पुढील संशोधनासाठी आपल्या उत्साहाबद्दल सांगितले.
नवीन उंची गाठण्यासाठी प्रयत्न करत असतानाही, तो कोठून आला हे बुक्की विसरला नाही.इटलीने 1990 च्या FIFA विश्वचषकाचे आयोजन केल्याची आठवण म्हणून, पोस्टरची मालिका कॉलोझियमच्या आत फुटबॉल स्टेडियम दर्शविते, त्याच्या घरी आणि कार्यालयात स्थानाचा अभिमान आहे.अल्बर्टो बुरी यांनी तयार केलेल्या या पोस्टर्सना भावनिक मूल्य आहे: इटालियन कलाकार (आता मृत) देखील बुक्कीच्या मूळ गावी, Citta di Castello मधील होता.


पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-१०-२०२२