恒定面积抛物面天线和反射镜的远场角波束宽度与发射信号的波长成正比。因此,天线或透镜的发射信号功率分布在与波长平方成正比的立体角上,即到达接收器的信号功率与频率平方成正比。对于给定的发射孔径尺寸,频率越高,到达接收器的信号功率越大。接收器噪声也会随着频率的增加而增加。在光频率下,与频率成正比的量子噪声占主导地位。在射频下,量子噪声微不足道:其他不随频率强烈变化的噪声源占主导地位。因此,首先,接收器噪声与频率成正比。由于接收信号功率与频率平方成正比,接收器信噪比 (SNR) 与频率成正比。无差错通信的最大可能速率会随着接收的 SNR 而增加。这是光通信的主要优势。迄今为止,NASA 使用的最高下行射频通信频率是深空 Ka 波段下行频率 32 千兆赫 (GHz)。典型的下行光波长为 1550 纳米 (nm),相当于 193.5 太赫兹 (THz) 的频率。因此,光与射频频率之比为 193.5 THz/32 GHz,约为 6000。在其他所有条件相同的情况下,1550 nm 光通信系统的接收器 SNR 有可能比 Ka 波段系统高 6000 倍。
1。B。J. Kim,T。Nasir和J.-Y. choi,“石墨烯在低温下为将来的设备应用直接生长”,J。Korean Ceram。 SOC 55 [3] 203–223(2018)。 2。 Y。 M. Song等。 ,“具有节肢动物眼睛启发的设计的数码相机”,《自然》 497 [7447] 95-99(2013)。 3。 S。 E. Thompson和S. Parthasarathy,“摩尔定律:Si Microelectronics的未来”,Mater。 今天9 [6] 20–25(2006)。 4。 E。 POP,“纳米级设备中的能量耗散和运输”,Nano Res。 3 [3] 147–169(2010)。 5。 H。 F. Hamann等。 ,“热点限制的微处理器:直接温度和功率分布测量”,IEEE J.固态电路42 [1] 56-65(2007)。 6。 J。 Kim,J。Oh和H. Lee,“电动汽车电池热管理系统的审查”,Appl。 热。 eng。 149 192–212(2019)。 7。 S。 v Rotkin,V。Perebeinos,A。G. Petrov和P. Avouris,“碳纳米管电子中的热量耗散的基本机制”,Nano Lett。 9 [5] 1850–1855(2009)。 8。 C。 Faugeras,B。Faugeras,M。Orlita,M。Potemski,R。R。Nair和A. K. Geim,“ Corbino膜几何学中石墨烯的热导率”,ACS Nano 4 [4] 1889-1892(2010)(2010年)。 9。 W。 Cai等。 ,“通过化学蒸气沉积生长的悬浮和支撑的单层石墨烯中的热传输”,Nano Lett。J. Kim,T。Nasir和J.-Y.choi,“石墨烯在低温下为将来的设备应用直接生长”,J。Korean Ceram。SOC 55 [3] 203–223(2018)。2。Y。M. Song等。 ,“具有节肢动物眼睛启发的设计的数码相机”,《自然》 497 [7447] 95-99(2013)。 3。 S。 E. Thompson和S. Parthasarathy,“摩尔定律:Si Microelectronics的未来”,Mater。 今天9 [6] 20–25(2006)。 4。 E。 POP,“纳米级设备中的能量耗散和运输”,Nano Res。 3 [3] 147–169(2010)。 5。 H。 F. Hamann等。 ,“热点限制的微处理器:直接温度和功率分布测量”,IEEE J.固态电路42 [1] 56-65(2007)。 6。 J。 Kim,J。Oh和H. Lee,“电动汽车电池热管理系统的审查”,Appl。 热。 eng。 149 192–212(2019)。 7。 S。 v Rotkin,V。Perebeinos,A。G. Petrov和P. Avouris,“碳纳米管电子中的热量耗散的基本机制”,Nano Lett。 9 [5] 1850–1855(2009)。 8。 C。 Faugeras,B。Faugeras,M。Orlita,M。Potemski,R。R。Nair和A. K. Geim,“ Corbino膜几何学中石墨烯的热导率”,ACS Nano 4 [4] 1889-1892(2010)(2010年)。 9。 W。 Cai等。 ,“通过化学蒸气沉积生长的悬浮和支撑的单层石墨烯中的热传输”,Nano Lett。M. Song等。,“具有节肢动物眼睛启发的设计的数码相机”,《自然》 497 [7447] 95-99(2013)。3。S。E. Thompson和S. Parthasarathy,“摩尔定律:Si Microelectronics的未来”,Mater。今天9 [6] 20–25(2006)。4。E。POP,“纳米级设备中的能量耗散和运输”,Nano Res。3 [3] 147–169(2010)。5。H。F. Hamann等。,“热点限制的微处理器:直接温度和功率分布测量”,IEEE J.固态电路42 [1] 56-65(2007)。6。J。Kim,J。Oh和H. Lee,“电动汽车电池热管理系统的审查”,Appl。热。eng。149 192–212(2019)。7。S。v Rotkin,V。Perebeinos,A。G. Petrov和P. Avouris,“碳纳米管电子中的热量耗散的基本机制”,Nano Lett。9 [5] 1850–1855(2009)。8。C。Faugeras,B。Faugeras,M。Orlita,M。Potemski,R。R。Nair和A. K. Geim,“ Corbino膜几何学中石墨烯的热导率”,ACS Nano 4 [4] 1889-1892(2010)(2010年)。9。W。Cai等。 ,“通过化学蒸气沉积生长的悬浮和支撑的单层石墨烯中的热传输”,Nano Lett。Cai等。,“通过化学蒸气沉积生长的悬浮和支撑的单层石墨烯中的热传输”,Nano Lett。10 [5] 1645–1651(2010)。10。A。A. Balandin等。 ,“单层石墨烯的高热电导率”,Nano Lett。 8 [3] 902–907(2008)。 11。 C。 W. Chang等。 ,“同位素对硝酸硼纳米管的热导率的影响”,物理。 修订版A. Balandin等。,“单层石墨烯的高热电导率”,Nano Lett。8 [3] 902–907(2008)。11。C。W. Chang等。,“同位素对硝酸硼纳米管的热导率的影响”,物理。修订版
由于服务器和数据中心级别的功率密度不断增加,高性能计算服务器的热管理正成为数据中心冷却行业面临的普遍挑战。高效散热也与电子封装可靠性直接相关。由于水基冷却剂的热性能更高,直接芯片液体冷却等改进的冷却技术可以满足不断增长的冷却需求。使用动态冷却概念,实验研究了一种进一步提高直接液体冷却 (DLC) 效率的方法。开发了一种流量控制装置 (FCD),用于使用陶瓷加热器调节流向四个定制热测试车辆 (TTV) 的流量。TTV 组件被放置在标准 19 英寸信息技术设备 (ITE) 机架的四个不同高度,位于安装有冷板的测试夹具中。每个 TTV 的流量调节是基于每个 TTV 的功耗进行的。每个 TTV 的功耗因整个机架中各种非均匀功率分布值而变化。分析了冷却剂入口温度和流速对 TTV 温度和机架压降的影响。结果表明,TTV 上的温度更加均匀,最大功率时 TTV 上的最高温度降低。还通过将所得结果与已发表的文献进行比较,分析了温度均匀性对封装级可靠性的影响。
摘要:风能的随机性是造成风电场能量利用率低的重要原因,采用压缩空气储能系统(CAES)可以在提高风能利用率的同时降低风力发电的随机性。然而CAES系统容量配置不合理,导致资金投入高、回收期长。为提高储能的经济效益,本文研究风能不确定条件下压缩空气储能系统的容量配置。首先利用历史数据获取风电发电的典型小时功率分布,考虑用户负荷需求、电网分时电价、系统投资成本、缺电成本、售电收益等因素。然后以CAES系统充放电功率和储气容量为约束,以投资回报率最大和储气罐容积最小为目标,建立模型,采用NSGA-II和TOPSIS优选方法对问题进行求解。最后利用该模型对某电力运行案例进行优化,结果表明:在某工厂每小时负荷用电需求为3.2 MW的情况下,风电场每天需维持4台风电机组运行,采用额定功率1 MW、额定容量7 MW的压缩空气储能系统可保证最佳项目效益,在此模式下每年可减少弃风电量1.24×10 3 MWh,运行周期内通过增加储能可减少2.6×10 4 kg碳排放,投资回收期仅为4.8年。
摘要 — 未来处理器预计将具有超高功率密度,而传统的冷却解决方案无法有效缓解这一问题。使用带有微柱芯蒸发器的两相蒸汽室 (VC) 是一种新兴的冷却技术,可通过冷却剂的蒸发过程有效去除高热通量。带有微柱芯的两相 VC 利用毛细管驱动流提供高冷却效率,其中冷却剂由芯吸结构被动驱动,从而无需外部泵。此类新兴冷却技术的热模型对于评估其对未来处理器的影响至关重要。现有的两相 VC 热模型使用计算流体动力学 (CFD) 模块,这需要较长的设计和仿真时间。本文介绍了一种快速、准确的带有微柱芯的两相 VC 紧凑热模型。与 CFD 模型相比,我们的模型实现了 1.25 ◦ C 的最大误差,速度提高了 214 倍。使用我们提出的热模型,我们构建了一个优化流程,选择最佳冷却解决方案及其冷却参数,以在给定处理器和功率分布的温度约束下最小化冷却功率。然后,我们在不同的芯片尺寸和热点分布上演示了我们的优化流程,以在 VC、基于微通道的两相冷却、通过微通道的液体冷却以及热电冷却器和微通道液体冷却的混合冷却技术中选择最佳冷却技术。
大型电池存储系统(BES)可以为许多应用提供服务,并且已经广泛用于电网服务。快速增长的贝斯市场及其对部署的最新兴趣强调了对自动控制的安全,可靠且可用的能源管理系统(EMS)的需求。但是,EMS及其集成的功率分布算法(PDA)仍然可以优化以适应BES的各种特征。本研究调查了PDA的新版本,特别关注电池老化和系统效率。基于规则的PDA已在6 MW/7.5 MWH BESS系统上进行了验证,该系统具有五种电池技术,可为德国电网提供频率遏制储备。结果强调了PDA利用每种电池技术各个优势的能力。PDA设定了电荷状态,能量吞吐量和电池功率以延长电池寿命的目标。可以通过PDA的新实施来提前选择电池之间能量吞吐量的分布。同时,逆变器在最佳效率范围内激活和使用的频率较小,将整体系统效率提高到约82%。优化的切换行为会导致单个电池单元和更恒定功率的更长阶段之间的频率切换。此外,通过选择电池技术和硬件端的整体系统布局,可以提高BES的运营效率。与我们的基准测试相比,通过通过多用途操作增加总体功率请求的改进才能增加约6%。BESS运营商可以使用结果来增加由于电池寿命较长和效率损失较少而增加运营利润。
摘要 - 在尼日利亚尼日利亚的权力控股公司(PHCN)在哈科特港(Uniport)(UniPort)的电源发电公司(Uniport)上并没有真正帮助满足整体电力需求,因为事实是,其环境中存在替代性可再生能源,并且它将介入它将帮助您缓解这些挑战。这项工作涉及将光伏(PV)源用于使用UniPort作为案例研究的功率分布。太阳辐射曲线以6o55.9oe的纬度40O48.1获得,平均清除指数为4.37kWh/m2/day。太阳高度,入射角,方位角,kW/m2中的全球太阳值以及PV,电池库和转换器组件的模型。Moreso,敏感性和优化研究,包括太阳能网络的系统体系结构,负载和PV输出。用户指定的变量,例如设备峰值功率,每天产生/消耗的总能量,要投资的总金额以及太阳能发电厂的寿命。太阳能PV的总成本约为二十四(24)小时的电源,约为2000亿,七十万,六十亿奈拉(N2,740,600,000)。投影二十五(25)年的运营和维护成本(OPEX也被确定为九十八百万,五十万奈拉(N96,500,000:00)。在25年的时间里,最多消耗十(10)个小时的电力的费用必须花在PHEDC上的账单上,约为70亿,八百千1600万,三千三百千万奈拉(n 7,816,331,100:00)。这意味着,如果Uniport在接下来的25(25)年中决定抛弃PHEDC,并希望确保保证24小时的电源,那么它将节省总计50亿,并节省了700亿,七百千万千万,一百万,一百万奈拉(N5,075,731,731,100:000:00:000 naira)。此外,通过这种设计产生的功率为7500MWHR,但一年中消耗的负载为7100MWHR/年,鉴于超过400MWHR/年的超额使用功率。可以出售这种过剩的权力,从而为机构创造额外的利润。
空间核反应堆由于高功率密度和稳定性的优势而在深空勘探中变得流行。在第四代核反应堆技术之后,提出了双鼓控制的空间熔融盐反应器(D 2 -SMSR)的符合性设计。反应堆概念使用熔融盐作为燃料和加热管进行冷却。采用了一种新的反应性控制策略,该策略结合了控制鼓和安全鼓。计算了临界物理特征,例如中子能谱,中子弹分布,功率分布和燃烧深度。在低重力条件下D -SMSR的自然对流,速度和温度分布等流量和传热特征。 评估了双鼓策略的反应性控制效果。 结果表明,具有快速频谱的D 2 -SMSR可以在40 kwth的全部功率下运行10年。 D 2 -SMSR在熔融盐和热管之间具有高传热系数,这意味着核心具有良好的热交换性能。 新的反应性控制策略可以使用一个安全鼓或三个控制鼓实现关闭,从而确保高安全标准。 本研究可以为空间透明反应器的设计提供理论参考。 ©2023韩国核协会,由Elsevier Korea LLC出版。 这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。流量和传热特征。评估了双鼓策略的反应性控制效果。结果表明,具有快速频谱的D 2 -SMSR可以在40 kwth的全部功率下运行10年。D 2 -SMSR在熔融盐和热管之间具有高传热系数,这意味着核心具有良好的热交换性能。新的反应性控制策略可以使用一个安全鼓或三个控制鼓实现关闭,从而确保高安全标准。本研究可以为空间透明反应器的设计提供理论参考。©2023韩国核协会,由Elsevier Korea LLC出版。这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。