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微型冷却塔的设计、制造及其评估
摘要：冷却塔是工业冷却系统中的关键部件，在散热和维持各种工艺的最佳工作温度方面发挥着重要作用。本研究重点关注微型冷却塔的设计、制造和性能评估，利用不同的冷却介质来评估其有效性和效率。该研究全面探索了冷却塔运行所依据的热力学原理，包括热交换、蒸发的力学原理和环境条件的作用。对材料进行了彻底的选择，以确保耐用性、成本效益和最佳热性能。设计阶段包括创建微型冷却塔的详细蓝图，考虑结构完整性、气流管理和水分配等因素。接下来是制造过程，通过精确的施工技术和组装方法将设计变为现实。使用三种不同的冷却介质进行性能评估：水、空气和纳米流体。水的比热容高，在传统冷却塔中广泛使用，因此对其进行了测试。空气因其减少用水量和环境影响的潜力而受到评估，而纳米流体因其增强的热性能而受到测试，以提高传热速率的能力。实验装置经过精心设计，以模拟真实世界的运行条件，并采用精确的测量仪器来捕获性能指标，例如温度下降、传热速率和总体效率。对数据的比较分析可以深入了解每种冷却介质在不同环境条件下的相对性能。该研究的结果有助于更深入地了解冷却塔动力学，并强调了优化设计以提高效率和可持续性的潜在途径。未来研究和开发的建议侧重于先进材料和创新冷却介质，以进一步提高冷却塔在工业应用中的性能。关键词：微型冷却塔、冷却介质、热力学、性能评估、纳米流体
利用频域热反射法进行有机薄膜非接触式质量密度和热导率测量
这些材料的厚度[13,14]、孔隙率[15]、多晶性[16]和生长形貌都会影响关键的设计参数，如质量密度（ρ）和热导率（κ）。例如，质量密度是爆炸材料爆轰性能的主要参数，因为它与由此产生的传播速度成正比。[17,18]另一方面，热导率可以为药物成分的无定形稳定性提供关键见解，这最终决定了它们的生物利用度。[3,19,20]对于薄膜热障，质量密度和热导率都起着重要作用，因为它们通常是被动的并受到瞬态热载荷。 [8] 考虑到工程表面的状况、[12] 微观缺陷、[21] 通往非晶态的新途径[20] 和新型沉积技术[22] 预计将共同作用以控制有机薄膜的微观结构，需要对热物理性质进行局部测量，以指导其合成和生长。然而，对有机薄膜而言，质量密度的局部测量是一个巨大的挑战。例如，掠入射 X 射线反射、光谱椭圆偏振术和横截面扫描电子显微镜要么需要超光滑表面[23]、有机物透明的波长[24]，要么需要可能损坏熔点低的样品的离子暴露。[25,26] 另一方面，重量法测量质量和体积会得出整个样本的平均密度，而没有关于微观结构的信息。显然，需要一种能够非破坏性地探测有机薄膜局部质量密度变化的测量技术。频域热反射 (FDTR) 是一种成熟的泵探测测量技术，可用于测定块体和薄膜材料的热性质，探测尺寸与激光光斑尺寸相当（通常约为 10 μ m）。[27–29] 使用 FDTR，可以定期提取材料的热导率和体积热容量 (ρcp)。然后可以使用测得的体积热容量和体积比热容 (cp) 的假设来确定质量密度。为了测量有机薄膜的质量密度，
用于压缩空气储能的多级径向流泵-涡轮：实验分析与建模
用于压缩空气储能的多级径向流泵涡轮机：实验分析和建模 Egoï Ortego 1,2 , Antoine Dazin 1 , Frédéric Colas 3 , Olivier Roussette 1 , Olivier Coutier Delgosha 1,4 , Guy Caignaert 1 1 Univ.里尔、法国国家科学研究院、ONERA、巴黎高科艺术与工学院、里尔中央理工学院、UMR 9014-LMFL - 里尔流体力学实验室 - Kampé de Fériet，F-59000，里尔，法国。 2 MINES ParisTech-PSL 研究型大学-CES，法国帕莱索 3 Univ.里尔，巴黎高工学院，里尔中央理工学院，HEI，EA 2697 - L2EP - 电工技术与电力电子实验室，F-59000 里尔，法国 4 Kevin T. Crofton 弗吉尼亚理工大学航空航天与海洋工程系，弗吉尼亚州布莱克斯堡 24060，美国 摘要 近年来，能源格局演变引发了网络管理问题，例如可再生生产来源的日益整合，这些变化刺激了与电网相连的存储系统的不断发展。在现有的存储技术中，水气系统似乎提供了一种清洁、廉价的能源存储解决方案。本研究分析了使用旋转动力可逆泵/涡轮的闭式循环空气-水直接接触积累系统。使用独特的能量转换机器和易于回收的材料可以实现经济高效、环保且使用寿命长的存储技术。本文重点介绍该系统在实验室环境中的实验实现与分析，以及其多物理动态行为的建模。为了应对系统多变的运行条件，成功测试了两种不同的液压机实时控制策略。最后讨论了整体系统效率。效率控制策略实现了31%的往返效率，功率控制策略分别使充电和放电模式下的交换功率精度达到5%和23%。多物理动态模型导致涡轮机模式加速度预测的误差为 4%，这表明这种建模方法对于此类瞬态系统具有重要意义。术语符号希腊符号和运算符定容比热容 (J/(kg.K))Δ差