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π 上 了 大 用 場 !

2024-03-15科學

早在公元480年左右

南北朝時期的數學家祖沖之

就用割圓術和開方

進一步得出精確到小數點後7位的結果

將圓周率值簡化成3.1415926



而今,圓周率 π 已算到62.8萬億位

隨著科學技術的不斷進步

π 的計算

還將繼續為人類

探索宇宙奧秘、推動科技創新

提供無盡的可能

還記得與 π 的初次相遇

應是在數學課本上的匆匆一瞥

今天,就讓我們回到數學課堂

深入中央企業

從毫厘之精微到重器之磅礴

重識 π 的視覺與科學之美

探尋「⦁○●◌◯」間

蘊藏的新質生產力

直徑 0.01 公釐

d=0.01mm

π *0.01*0.01/4≈0.0000785平方公釐,是0.01mm極小徑銑刀的橫截面積,約是頭發絲橫截面積的1/100。工具的精細化程度,體現著一個國家制造業基礎工藝的水平。 中國五礦 所屬中鎢高新金洲公司 在2019年研發並批次生產0.1mm微型鉆頭後,馬上向0.01mm極小徑銑刀發起了沖擊,終於在2021年國慶日前一天,研發生產出了中國第一支0.01mm極小徑銑刀,被譽為「最精致的工業牙齒」。

直徑 0.6-101.6 公釐

d=0.6-101.6mm


中國建材 所屬中材高新氮化物陶瓷有限公司是目前國內產能最大、技術領先的高端氮化矽陶瓷制造和研發企業,也是全球第三家、國內唯一能夠實作熱等靜壓氮化矽材料批次化制造的企業。主導產品高效能氮化矽陶瓷球,小到0.6mm大至101.6mm,硬度僅次於金剛石,重量只有鋼材的三分之一,具有高強度、電絕緣、無磁性、高精度、輕量化、自潤滑、低摩擦系數、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等特性,是目前綜合效能最好的結構功能一體化陶瓷之一。

直徑 2.2 公釐

d=2.2mm

π *2.2*2.2/4≈3.80平方公釐,約是手機顯示器上網路攝影機所占的面積,讓顯示器幕不受網路攝影機圓形挖孔制約,最大化呈現畫面內容的「新質」科技就是圍繞在圓形挖孔外的積體電路。 中國電子 所屬華大九天全球首創的平板顯示電路設計全流程EDA工具系統,提供了從電路原理圖到版圖,從設計到驗證的一站式解決方案,為提高平板顯示電路設計效率,保證設計品質提供了堅實基礎,支撐了全國95%以上的高世代平板產線,在蓬勃新生的數位經濟中,讓您透過螢幕所見的流光溢彩,更加閃耀。

直徑 5 0 公釐

d=50mm

2023年11月, 航空工業 旗下中航光電在中國南海水深約1640公尺的某海域開展的國產濕插拔連結器驗證工作,透過全部預定考核,取得圓滿成功。濕插拔連結器作為水下裝置組網的核心部件,是元件、儀器、系統相互之間的訊號、能量傳遞的載體。團隊歷時多年攻關,掌握了核心技術,具備自主開發能力。

直徑 60 公釐

d=60mm

華能 石島灣高溫氣冷堆示範工程反應爐中正在迴圈執行著的直徑6厘米的核燃料球,來自位於 中核 北方核燃料元件有限公司的 中國首條工業規模高溫氣冷堆核燃料元件生產線,擁有確保這個全球首座第四代核電廠固有安全的核心技術 。一顆小小的燃料球,完全釋放出的能量與1.5噸標準煤相當。3顆這樣的核燃料球就夠一個三口之家一個冬季取暖。

直徑 1.9 米

d=1.9m

國家電投 國核鈾業所屬核力同創研發的「核創旋龍」回旋加速器,總重量15噸,直徑1.9公尺,可引出束流打靶生產氟-18、碳-11、氧-15、氮-13、銅-64等放射性核素,主要用在放射性藥物配送中心和醫院,來配合PET-CT完成對腫瘤病人診斷。目前,國家電投已掌握回旋加速器的全部核心技術,打破中國醫用回旋加速器長期依賴進口的局面,加速推進高端核醫療裝置產業化國產化行程,為「健康中國」建設作出貢獻。

直徑 3 米

d>3m

CJ2000發動機是 中國航發 自主研制的強勁「中國心」,配裝雙鍊結遠端寬體客機,圓形的進氣口排布一圈整齊的風扇葉片,直徑超過3公尺,起飛推力超過35000kgf,具有低燃油消耗、低排放、低噪音、高可靠性、長使用壽命、低維護成本的產品技術特點,多項指標優於國外現役同類產品,是創新領跑的「國之重器」。

直徑 4674 公釐

d=4674mm

π * 4674≈14676.36公釐,是目前單機容量最大的500MW級沖擊式轉輪中心體鍛件的周長。 國機 重裝為目前世界在建綜合難度最大的沖擊式水電計畫——中國大唐紮拉水電站研制此件,填補了國內空白,標誌著中國在沖擊式水電用特大型鍛件領域達到了世界先進水平,為實作高水平科技自立自強和服務建設西南水電基地提供了有力支撐。

直徑 4.93 米

d=4.93m

抽水蓄能電站是電力系統目前技術最成熟、經濟性最優的綠色低碳清潔靈活調節電源。 南方電網 陽江抽水蓄能電站是目前國內已投運單機容量最大的抽水蓄能電站,圓滿完成700公尺級、40萬千瓦超高水頭超大容量抽水蓄能機組設計制造自主化任務,機組設計難度位於世界前列。陽江抽蓄電站機組轉子直徑為4.93公尺,定子直徑8公尺。

直徑 7 米

d=7m

為確保甬舟鐵路西堠門公鐵大橋6.3公尺超大直徑鉆孔樁的順利施工, 中鐵 大橋局自主研制了世界上效能先進、控制精準的全球最大孔徑鉆機——ZJD7000/1200型鉆機。該新型鉆機扭矩大、大直徑全斷面鉆巖成孔能力強,額定扭矩1200千牛·米,最大成孔直徑7公尺,能滿足深海作業巖石單軸抗壓力度200兆帕以內地質層作業要求。

直徑 8.88 米

d=8.88m

中國一重 中國機械總院 機電所、龍源振華和東南大學共同合作研發的3500KJ液壓打樁錘下砧座和替打環,直徑達8.88m,突破了世界重裝超大型盤狀、異形環狀產品的「極限制造」瓶頸,為中國研制超大型液壓打樁錘提供了強有力的保障。目前,中國機械總院持續發揮鍛、熱領域工業母機和工業軟體資源優勢,攜手攻關單位推進「9.08m更大規格替打、替打環」研制工作。

直徑 10 米

d=10m


國投集團 雅礱江水電和清華大學共同建設執行的世界最大、最深的極深地下實驗室——中國錦屏地下實驗室二期B2實驗廳,橫截面積約為78.5平方米的純水罐內,布置著PandaX-4T液氙暗物質探測器。目前, PandaX-4T暗物質探測實驗已取得多項國際領先科研成果,2023年實驗團隊發表【Nature】首篇暗物質探測結果文章,對暗物質可能具有的電磁性質給出了國際最好的探測結果。

直徑 10.24 米

d=10.24m

中汽中心 新能源汽車科技創新基地,矗立著一座引人矚目的整車電磁混響室,它創新采用圓形攪拌槳設計,不僅擁有全球領先的電磁快速攪拌能力,更是國內第一個套用於新能源汽車電磁相容安全驗證的先鋒之作。

直徑 14.2 米

d=14.2m

近日,全國規模最大的綠氫交通運輸系統投入營運—— 中國華電 包頭氫能科技公司開發建設的20萬千瓦新能源制氫示範計畫成功打通氫能計畫「制-儲-運-用」全產業鏈,填補綠氫領域在交通運輸系統空白。計畫實作100%綠電制氫,年發電量5.52億千瓦時,年制綠氫量7800噸,按替代標準煤耗計算,每年可以減少CO2排放量約43萬噸、SO2約60噸、Nox 約84噸。

直徑 14.57 米

d=14.57m

π *14.57*14.57/4 ≈166.64平方米,是世界最長、直徑最大的海底高鐵隧道盾構機——「定海號」的刀盤圓面積。由 中國鐵建 自主研發、制造的超大直徑盾構機「定海號」由10余萬個零部件組成,最大開挖直徑14.57公尺,總重量達4350噸,是普通盾構機重量的8倍。該裝置用於世界最長、直徑最大的海底高鐵隧道——甬舟鐵路金塘海底隧道建設。

直徑 45 米

d=45m

π *45*45/4 ≈1590平方米,是中國西部地區首台「華龍一號」核電機組—— 中廣核 廣西防城港核電廠3號機組核島穹頂的橫截面積。這頂「大圓帽」是「華龍一號」西部首堆重要的安全螢幕障,是保證反應爐廠房完整性和密封性,實作固有安全的重要組成。2023年3月25日,防城港核電廠3號機組正式投產發電,年發電量近100億千瓦時。

直徑 87 米

d=87m

中國第一個整體建造的圓筒型浮式生產儲卸油平台「希望六號」由 中遠海運集團 所屬中遠海運重工總包建造,集油氣生產、儲存及外輸功能於一身,相當於一個海上的油氣處理工廠。平台最大原油處理能力4.4萬桶/天,最大原油儲存量為40萬桶,同時具備31.6億標準立方英尺的瓦斯處理能力。圓筒形結構使其可在惡劣海況和嚴寒條件下連續作業,預計連續海上服役年限達20年。

最大直徑 104 米

d(max)=104m

目前, 國內已建成投產使用、用於壓縮空氣儲庫和天然氣儲庫的鹽穴共63口,均為 中鹽集團 所屬的中鹽鹽穴股份公司所有,其中最大容積超40萬立方米,最大直徑達104公尺。2022年,中鹽鹽穴公司利用一口鹽穴建成的中國第一個鹽穴壓縮空氣儲能示範計畫正式並網發電,鹽穴壓縮空氣儲能計畫作為鹽穴「充電寶」,實作了電力調峰、調項、調頻、應急響應等儲能服務。

直徑 125 米

d=125m

眼前這個摩天輪,和我們日常見到的好像不太一樣?它就是被稱為「渤海之眼」的濰坊白浪河大橋摩天輪,是世界上第一座營運的無軸式摩天輪,由 中國建研院 承擔綜合設計、 中國建築 旗下中建六局承建,其創意、設計、制造、安裝、營運全過程國產,反映了中國在摩天輪建設上的高超水平。

直徑 180 米

d=180m

在塔克拉瑪幹沙漠腹地,4250台由 中國石油 東方物探公司自主研發的 eSeis Neo節點儀器,在地震隊精心的點位設計下, 組成了最大直徑180公尺的多個同心圓。它們猶如散落在沙丘上的點點星光,自主高效收集著經地層反射形成的地震數據,帶動「兩寬兩高」物探技術持續解碼塔裏木盆地萬億方油氣增儲的基因,為西氣東輸和塔裏木油氣田的穩定發展書寫著濃墨重彩的一筆。

直徑 201 .2 米

d=201.2m

π *201.2*201.2/4≈32000平方米,是 國內首台27萬方LNG儲罐的底面,罐內空間可停放一架國產C919大型客機,是目前國內容積最大、建設速度最快、國產化率最高、首座建成投用的超大型液化天然氣儲罐。2023年-2024年供暖季來臨前,該儲罐在 中國石化 青島LNG接收站正式投入使用,新增儲氣能力1.65億方,可滿足216萬戶家庭供暖季5個月的用氣需求,大幅提升了華北地區天然氣供應保障能力。

直徑 260 米

d=260m

π *260*260/4≈5.3萬平方米,是 中國船舶集團 中船海裝自主研制的全球首台18百萬瓦半直驅海上風電機組p60-18M葉輪掃過一圈的面積,相當於7個標準足球場大。在滿發風速下,該機組每轉動一圈可發44.8度電,單台機組每年可輸出超過7400萬度清潔電能,可滿足4萬戶三口之家一年的用電量,可減少燃煤消耗2.5萬噸、二氧化碳排放6.1萬噸,具有顯著的節能減排效果。

南北向直徑 1475 米

d=1475m

東方電氣集團 為國內在建規模最大塔式光熱計畫——甘肅阿克塞110百萬瓦塔式光熱發電計畫研制提供聚光集熱系統裝置,共提供關鍵裝置11960面定日鏡。計畫采用塔式聚光集熱技術,使用行業首創的五邊形高精度智慧定日鏡,定日鏡平均跟蹤精度0.057度,反射面積48.5平方米,總鏡場反射面積達58萬平方米。

直徑 無限

d=∞

全基因序列圖譜是生命字典,是物種的基因地圖,是很多生命科學理論和技術研究的底層技術支撐。為了解讀中華鱘的生命字典, 中國三峽集團 生態工程中心長江生物多樣性研究中心團隊歷經十年探索,成功突破了第一個八倍體動物基因組——中華鱘全基因組測序和組裝。該成果更好地保障了中華鱘等鱘形目魚類的保護工作向深入化和精細化開展,將在今後中華鱘高效保護研究中發揮重要支撐作用。

哪個「π」在你心中最有「派」

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責任編輯丨李虹縈

執行主編丨劉海草 張灝然

內容來源丨 各中央企業