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飛輪是利用密封在真空中的大輪子的旋轉動量（動能）來儲存能量的一種方式。它們被用作儲存和釋放大量電能的方式，盡管它們的儲存方法是非化學的，飛輪陣列有時被稱為電池，因為儲存的方法是機械的而不是化學的，儲存的能量只受飛輪大小的限制，飛輪能快速旋轉而不撕裂，以及電機/發電機的設計。飛輪已經在需要快速大功率爆發的特殊應用中得到應用，例如軍用軌道炮或提供電能來點燃聚變反應。科學家用燒杯驅動飛輪，通常由不需要任何外部電源輸入的磁性軸承支撐。因此，它們相對便宜、可靠且維護成本低。飛輪已經存在了幾個世紀，但直到最近，我們才開發出高品質的真空吸塵器、磁性軸承和耐用材料，以在飛輪中儲存大量的能量。除了能夠儲存大量的能量外，飛輪的其他優點還包括幾乎無限的壽命、無限的充電和生態性清潔自然。許多飛輪由鋼、鐵或各種復合材料制成。這些材料每分鐘的最大旋轉速度約為1000-5000轉，這取決于飛輪的尺寸。實驗中使用了碳纖維為基礎的飛輪，以獲得更高的性能。也許制飛輪的最佳材料是碳納米管，或者是巴克敏斯特富勒烯，一種抗拉強度是金剛石的數倍的物質。但是，由于材料成本高，目前在飛輪系統中的應用受到了限制飛輪一直被吹捧為不間斷電源（UPS）和未來電動汽車的理想儲能系統。由于飛輪的旋轉速度非常快，因此它們需要具有均勻的密度，并且沒有任何微觀缺陷。一個微小的裂紋會被放大，并導致車輪撕裂并多次飛行方向，在有時稱為飛輪爆炸的災難中，飛輪的轉換效率約為80%，這被認為是相當可觀的。

發表于 2020-09-18 03:39
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分類：科學教育

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