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应用的热工程
季节性热能储能是通过将可再生能源整合到能源系统中，使低碳未来的有效度量。钻孔热量储能（BTE）为长期热能存储提供了解决方案，其运营优化对于充分利用其潜力至关重要。本文介绍了BTE的新型线性化控制模型，该模型描述了在不同的工作条件下的存储温度动力学，例如入口温度，质量流量和井眼连接布局（例如串行，并行或混合）。它支持一个优化框架，该框架被用来确定热泵驱动的BTE的最佳操作条件，但要遵守电力的不同𝐶𝑂2强度轮廓。证明，由于其季节性变化，这种边界条件对于系统的最佳操作至关重要，因为冬季的热泵效率提高而在夏季接受较低的热泵效率可能是有益的。符合两个不同的2个强度曲线的示例性区域病例的结果表明，夏季相比，夏季的相对强度较低，而冬季的相对强度较低，导致储存的最佳工作温度较高。所研究的地区系统是供暖为主的，有效地使BTE仅覆盖了总热量需求的20％，从而导致每年的二氧化碳排放量为2.2％至4.3％。在计算与BTE处理的加热和冷却需求相关的收益时，发现较高的𝐶𝑂2排放量在12.8％–19.9％的范围内减少。这突出了当受到更平衡的负载时的BTES潜力。
与在具有热工程回填的隧道中对大型废核燃料罐进行地质处置相关的热管理
通过热-水-力学 (THM) 耦合数值建模，研究了大型两用罐 (DPC) 中乏核燃料 (SNF) 地质处置的热管理。DPC 是专为 SNF 储存和运输而设计的容器，如果确定可用于永久地质处置，则可以提供具有成本效益的处置解决方案。然而，直接处置 DPC 的挑战之一是热管理，以避免工程屏障系统 (EBS) 过热，包括用作保护性缓冲器的膨润土回填料。模型模拟表明，使用经过热工程设计以实现高导热性的回填料可以将 EBS 温度降低到可接受的水平，以便在回填料隧道中处置大型废料罐。另一方面，使用高导热回填料不会降低处置库关闭几千年后可能出现的远场岩石峰值温度。这种较长期的母岩峰值温度会产生热孔隙弹性应力和地质力学变化，在储存库的热管理和设计中必须考虑到这些变化。
与在具有热工程回填的隧道中对大型废核燃料罐进行地质处置相关的热管理
通过热-水-力学 (THM) 耦合数值建模，研究了大型两用罐 (DPC) 中乏核燃料 (SNF) 地质处置的热管理。DPC 是专为 SNF 储存和运输而设计的容器，如果确定其可用于永久地质处置，则可以提供一种具有成本效益的处置解决方案。然而，直接处置 DPC 的挑战之一是热管理，以避免工程屏障系统 (EBS) 过热，包括用作保护性缓冲器的膨润土回填料。模型模拟表明，使用经过热工程设计以实现高导热性的回填料可以将 EBS 温度降低到可接受的水平，以便在回填料隧道中处置大型废料罐。另一方面，使用高导热回填料不会降低处置库关闭几千年后可能出现的远场岩石峰值温度。这种较长期的母岩峰值温度会产生热孔隙弹性应力和地质力学变化，在处置库的热管理和设计中必须考虑到这些变化。
热工程中的案例研究
在供应器型有机光电器件中，例如有机太阳能电池（OPV）和Expiplex型有机光二极管（EOLED），电荷转移（CT）机制是导致库仑绑定的电荷对（Geginate对（Geginate Pair）的主要过程，它们要么将其分散到自由载体中，要么将其降低到自由载体或放松身心。广泛的理论和实验工作以Onsager计算为基础，以确定初始电子孔距离，并研究电场对Geminate对分离和自由载体的产生的影响。在这里，我们讨论了Reveres Onsager过程，随着E-H距离的降低，场诱导蓝色光谱移动。求解场效应库仑势能方程，我们能够解释观察到的蓝色光谱移位并确定设备结构中的E-H距离，库仑势能和电场分布。该过程提供了对捐赠者接口处的外部重组的基本理解。
