Chem-E-Car - Chem-E-Car

The Soutěž Chem-E-Car je každoroční vysokoškolská soutěž pro studenty oboru Chemické inženýrství.
Podle oficiálních pravidel soutěže musí studenti navrhovat v malém měřítku automobily které operují chemikálie znamená, spolu s plakátem popisujícím jejich výzkum. Během soutěže musí řídit své auto na pevnou vzdálenost (podle toho, jak blízko je auto k cílové čáře) po klínové dráze, aby prokázali své schopnosti. Kromě jízdy na určitou vzdálenost musí mít také užitečné zatížení 0-500 ml vody. Přesná vzdálenost (15-30 metrů) a užitečné zatížení se účastníkům odhalí hodinu před soutěží. Velikost navržených vozů nemůže překročit určité specifikace a vozy musí fungovat s použitím „zelená "metody, které neuvolňují žádné znečištění nebo odpad ve formě viditelné kapaliny nebo plynu, jako je vyčerpat. Rozměry vozu mají být do 20x30x40 cm.[pochybný ] Tuto soutěž pořádá ve Spojených státech AIChE (Americký institut chemických inženýrů ) a vítězové soutěží získávají různá ocenění podle toho, jak se umístili.[1]
Ocenění
Ocenění regionální soutěže (financováno AIChE)[1]
- Soutěž plakátů
- Stuhy pro 1., 2. a 3. místo
- Páska pro nejkreativnější systém pohonu
- Páska pro nejkreativnější design vozidla
- Soutěž o výkon
- 1. místo: 200 $ a stuha
- 2. místo: 100 $ a stuha
- 3. místo: Čestné uznání a stuha
- Stuhy pro 4. a 5. místo
- Stuha pro ducha soutěže
Národní soutěžní ceny (financováno Chevronem)[1]
- 1. místo: 2 000 $ a trofej
- 2. místo: 1 000 $ a trofej
- 3. místo: 500 $ a trofej
- Nejlepší využití biologické reakce k pohonu automobilu - Cena 1 000 $: Sponzorováno Společností pro biologické inženýrství
- Cena SAChE Safety Award za nejlepší aplikaci principů bezpečnosti chemických procesů v soutěži Chem-E-Car.
- Nejkonzistentnější výkon - Toto ocenění je založeno na nejlepším průměrném skóre za dva běhy, které vozidlo provede. Byl vytvořen s cílem rozpoznat tým, který navrhl, a nejlépe chápe výkon reakce, která pohání vozidlo. Cenu tvoří plaketa.
- Duch soutěže - Toto ocenění se uděluje týmu, který vykazuje největšího týmového ducha, jak rozhoduje porota. Cenu tvoří plaketa.
- Nejkreativnější systém pohonu - Uznání se uděluje týmu, který navrhl a nainstaloval nejkreativnější pohonný systém. O vítězi rozhoduje porota během soutěže o plakát. Cenu tvoří plaketa.
- Cena Zlatá pneumatika - V roce 2002 členové týmu Northeastern University vytvořili toto ocenění, aby ocenili tým s nejkreativnějším designem vozidla. Národní výbor to přijal jako výroční cenu. O vítězném příspěvku rozhoduje hlasovací lístek každého týmu přihlášeného do soutěže. Cenu tvoří plaketa.
Minulí národní vítězové soutěže o výkon
- 2020 - Virginia Tech
- 2019 - Virginia Tech
- 2018 - Gruzínský technologický institut
- 2017 - Institut Teknologi Sepuluh Nopember
- 2016 - Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)
- 2015 – Cornell University a McGill University (kravata)
- 2014 - University of Utah
- 2013 - University of Tulsa
- 2012 – Cornell University
- 2011 – University of Puerto Rico v Mayagüez
- 2010 – Cornell University
- 2009 – Severovýchodní univerzita
- 2008 – Cornell University
- 2007 – Cooper Union
- 2006 – University of Puerto Rico v Mayagüez
- 2005 – Tennessee Tech University
- 2004 – University of Tulsa
- 2003 – University of Dayton
- 2002 – University of Kentucky, Paducah
- 2001 – Colorado State University
- 2000 – University of Akron
- 1999 – Michiganská univerzita
Pravidla
Soutěž má různá pravidla:[1]
- Jediným zdrojem energie pro pohon automobilu je chemická reakce. Není povolen žádný výtok kapaliny. Není povolen žádný nepříjemný zápach.
- Jako zdroj energie nejsou povoleny žádné komerční baterie.
- Mechanismus zastavení musí být řízen chemickou reakcí. Nejsou povoleny žádné brzdy, mechanická nebo elektronická rozvodová zařízení.
- Všechny součásti automobilu se musí vejít do krabice o rozměrech ne větších než 40 cm x 30 cm x 20 cm (velikost skříňky na boty). Vůz může být rozebrán, aby splnil tento požadavek.
- Náklady na obsah „botníku“ a chemikálií nesmí překročit 2 000 $. Cena vozidla zahrnuje darované náklady na jakékoli vybavení. Čas věnovaný univerzitními dílnami a dalším personálem nebude zahrnut do celkové ceny automobilu. Očekává se, že každá univerzita má stejný přístup k těmto zdrojům. Náklady na tlakové zkoušky také nejsou zahrnuty v kapitálových nákladech automobilu.
Plakát
Každý vůz musí mít plakátovou tabulku s vysvětlením, jak vůz běží (zdroj energie), některé jeho specifické vlastnosti a jak je šetrný k životnímu prostředí. Porotci hodnotí tyto plakáty čtyřmi různými věcmi: popisem chemické reakce a zdroje energie (20%), kreativitou designu a jeho jedinečných vlastností (20%), prostředím a bezpečnostními prvky (40%) a celkovou kvalitou plakátu spolu s prezentací týmu (20%). Do soutěže o výkon mohou postoupit pouze plakáty, které byly hodnoceny se skóre 70% nebo vyšším. [1]
Příklad reakce
Některé nápady pro chemické reakce využívají stlačený vzduch (vytváření kyslíku chemickou reakcí a umožnění jeho vytváření tlaku) nebo používání elektřiny vytvořené rozpuštěním kovů v určitých kyselinách (základní baterie). Jeden pedantský nápad společnosti Cooper Union byl použít a palivový článek[2] (článek, který přeměňuje palivo na elektřinu elektrochemickou reakcí) k pohonu svého vozu.
Vítěze v této soutěži neurčuje to, zda je jejich auto rychlejší nebo výkonnější, ale jak přesná je jejich chemická reakce k zastavení vozidla. To je docela obtížné, zvláště když náklad, který musí auto nést, a vzdálenost, kterou musí urazit, jsou neznámé až do dne soutěže. Týmy tedy musí najít metodu, která je dostatečně flexibilní, aby vyhovovala řadě užitečných zatížení a vzdáleností, a dostatečně spolehlivá, aby nezklamala s proměnnými reálného světa (teplota, vlhkost vzduchu, drsnost stopy, změny nadmořské výšky atd.). Vítězové měli v minulosti různé způsoby řešení tohoto problému, například reakce jodových hodin.[3] Tato reakce funguje pomocí dvou jasných řešení (mnoho variací), které mění barvu s časovým zpožděním (přesný čas lze zjistit experimentálně). Při aplikaci na auto použil tým jednoduchý obrazový snímač to by poznalo, když řešení změnila barvu, a v tom okamžiku by se výkon automobilu vypnul přerušením obvodu.[4] Zatímco samotný proces je poněkud jednoduchý, účtování neznámých proměnných, jako je užitečné zatížení a vzdálenost, je poměrně obtížné.
Reference
- ^ A b C d E Oficiální pravidla Chem-E-Car 2014, Americký institut chemických inženýrů.
- ^ Miller, Paul.„Chem-E-Car poháněný palivovými články si trhá cestu haly Cooper Union.“.
- ^ ChemE car Zapdos zaujímá první místo u státních příslušníků, Cornell Chronicle, Cornell University.
- ^ „Chem E Car Video“