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飞轮是利用密封在真空中的大轮子的旋转动量（动能）来储存能量的一种方式。它们被用作储存和释放大量电能的方式，尽管它们的储存方法是非化学的，飞轮阵列有时被称为电池，因为储存的方法是机械的而不是化学的，储存的能量只受飞轮大小的限制，飞轮能快速旋转而不撕裂，以及电机/发电机的设计。飞轮已经在需要快速大功率爆发的特殊应用中得到应用，例如军用轨道炮或提供电能来点燃聚变反应。科学家用烧杯驱动飞轮，通常由不需要任何外部电源输入的磁性轴承支撑。因此，它们相对便宜、可靠且维护成本低。飞轮已经存在了几个世纪，但直到最近，我们才开发出高品质的真空吸尘器、磁性轴承和耐用材料，以在飞轮中储存大量的能量。除了能够储存大量的能量外，飞轮的其他优点还包括几乎无限的寿命、无限的充电和生态性清洁自然。许多飞轮由钢、铁或各种复合材料制成。这些材料每分钟的最大旋转速度约为1000-5000转，这取决于飞轮的尺寸。实验中使用了碳纤维为基础的飞轮，以获得更高的性能。也许制飞轮的最佳材料是碳纳米管，或者是巴克敏斯特富勒烯，一种抗拉强度是金刚石的数倍的物质。但是，由于材料成本高，目前在飞轮系统中的应用受到了限制飞轮一直被吹捧为不间断电源（UPS）和未来电动汽车的理想储能系统。由于飞轮的旋转速度非常快，因此它们需要具有均匀的密度，并且没有任何微观缺陷。一个微小的裂纹会被放大，并导致车轮撕裂并多次飞行方向，在有时称为飞轮爆炸的灾难中，飞轮的转换效率约为80%，这被认为是相当可观的。

发表于 2020-09-18 03:39
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分类：科学教育

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