顶部安装的俯仰点吸收器是最有前途的波浪能转换器之一,因为它可以轻松地连接到现有的海上结构上。然而,由于强烈的非线性流体动力学行为,很难准确预测其能量转换性能。本文使用光滑粒子流体动力学 (SPH) 来解决这种波结构相互作用问题。首先根据从楔形入水实验中获得的自由表面变形测量值来验证 SPH 方法。规则波与固定和自由俯仰设备相互作用的 SPH 模拟与测量数据高度吻合,为预测功率转换性能提供了信心。吸收功率和捕获宽度比随着波浪周期表现出单峰行为。在此分布中的峰值功率的波浪周期随着 PTO 阻尼而增加。根据观察到的设备尺度的缩放行为,最佳阻尼的较大尺寸设备能够有效吸收较长波长的入射波的能量。在有限深水中,较大器件相对于较小器件实现了更高的效率,其在2πh/λ=1.1时的峰值效率为选址提供了参考。
独立可再生可再生h 2的基于H 2的微电网的最佳尺寸要求通过由混合电池/氢存储单元支持的局部可再生能源可靠地满足负载需求,同时最小化系统成本。但是,由于必须安装和操作的组件数量大量,因此此任务具有挑战性。在这项工作中,已经开发了一个MILP优化框架,并应用于意大利斯特朗博利岛的离网村,这是整个地中海地区其他几个孤立地点的一个很好的例子。被认为为期一年的时间范围来对季节性存储进行建模,这对于希望通过依靠当地可再生能源来实现能源独立性的离网地区是必不可少的。电池和基于H 2的设备的降解成本包括在优化问题的目标功能中,即系统的年度成本。为了获得更详细,更精确的技术经济估计,考虑了电解盘和燃料电池组件的效率和投资成本曲线。还通过包含一般需求响应Pro克(DRP)来评估其对尺寸结果的影响,进行了设计优化。此外,基于元启发式算法的最佳尺寸,以对系统操作的统治策略进行最佳尺寸,对基于MILP的方法的有效性进行了测试。由于其长期存储能力,最佳系统配置需要氢气才能达到能量自达。最后,考虑到负载延期的可能性,可以将发电成本降低到取决于允许参与DRP方案的负载量的程度。这种成本降低主要是由于电池存储系统的容量降低。
半导体发射极有可能实现陡峭的截止波长,这是由于它固有的带隙吸收和几乎为零的亚带隙发射,而无需掺杂。本文研究了一种基于锗晶片的选择性发射极,该发射极具有正面抗反射和背面金属涂层,用于热光伏 (TPV) 能量转换。光学模拟预测波长为 1 至 1.85 µ m 时,光谱发射率高于 0.9,亚带隙范围内的光谱发射率低于 0.2,且在带隙附近具有陡峭的截止波长,表明其具有优异的光谱选择性行为。间接测量的 Ge 基选择性发射极样品的光谱发射率与此高度一致,证实了这一点。此外,还从理论上分析了不同温度下将 Ge 基选择性发射极与 GaSb 电池配对的 TPV 效率。这项工作将促进基于半导体的选择性发射极的开发,以提高 TPV 性能。
俄亥俄州立大学的环境科学研究生课程,俄亥俄州哥伦布市174号,俄亥俄州哥伦布市,美国43210,俄亥俄州环境,环境和地球工程系 Group, Department of Earth Sciences, ETH-Zurich, Sonneggstrasse 5, 8092 Zurich, Switzerland e Department of Chemical and Petroleum Engineering, The University of Kansas, 1530 W. 15th, Lawrence, KS, 66045, USA f Atmospheric, Earth, and Energy Division, Physical and Life Sciences Directorate, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore CA 94550 g Department of Earth and明尼苏达大学的环境科学,明尼阿波利斯教堂街116号,明尼阿波利斯,明尼苏达州55455,美国H俄亥俄州立大学综合系统工程系,1971年,俄亥俄州哥伦布,俄亥俄州43210,美国,
抽象可再生能源收集是当今科学家和研究人员的最吸引人之一。到目前为止,已经采取了许多从海浪中获得能量的策略。由于海洋的不可预测性质,在真正的海洋环境中设计和安装大多数这些能量收割机是很复杂的。任何波能量收集器的有效利用和可持续性都依赖于其在不可预测的偶尔波浪中的多功能性,最大能量提取的环境能力以及击中经济障碍。本文分享了有关波能转换器的类型,其工作,比较和设计波能转换器时要考虑的参数的讨论。它还共享了有关波动能量转换器设计及其转换可能性的各种论文收集的信息。关键字:波能转换器,海浪,波能,设计,比较。
纳米技术的快速发展和纳米材料合成方法的不断改进,使其具有特殊的可控形状、尺寸、结构和物理化学性质,从而将其应用范围扩展到工程、能量学、光子学、等离子体学、生态学和其他重要方向。1 如今,纳米材料在广为人知的生物医学领域的应用试验非常有前景,例如牙周病学、牙髓病学、早期诊断、治疗诊断学、温控药物释放和再生过程刺激甚至局部热疗。2 – 4 纳米级金属结构(尤其是银)的行为研究对于上述目的具有重要意义 5,6,因为它具有独特的物理化学、生物、催化和杀菌性能。7 – 10 这些特性在局部表面等离子体共振 (LSPR) 条件下尤其明显。 11 LSPR 效应
起伏波浪能转换器 (WEC) 是点吸收器波浪能转换器的一种典型类型,具有较高的能量转换效率,但受粘性效应的影响很大。众所周知,此类波浪能转换器的底部形状对粘性起着重要作用,因此详细的定性研究至关重要。本文对底部形状对起伏波浪能转换器运动响应和能量转换性能的影响进行了数值研究。该数值模型基于势流理论建立,并在频域中进行粘性校正。考虑了底部为平底、锥形和半球形且位移相同的圆柱形波浪能转换器。研究发现,直径吃水比 (DDR) 较大的波浪能转换器受到的粘性效应相对较小,并能在更宽的频率范围内实现有效的能量转换。在DDR相同的情况下,平底的粘性效应最显著,其次是90°锥底和半球底;DDR较小时,半球底的能量转化性能最好;同样,DDR较大时,半球底和90°锥底的浮子的能量转化性能较好,平底的浮子最差。
当电中性相限制在纳米通道内流动时,由表面属性控制的电双层 (EDL) 中的电荷分布将屏蔽共离子,因此多余离子的迁移会导致纳米通道两端之间的电流或电压差异。人们做出了一些努力来优化纳米流体通道的几何形状和表面化学,以操纵分子或离子的传输行为。12 – 15 由于各种分子力引入了复杂的流体行为,较低的效率限制了稀电解质中废热的利用。8,9 从受限结构中的废热中回收机械能或电能的潜在机制已经得到了广泛的研究。16 – 18 Li 等人。通过分子动力学模拟研究了纳米通道中温度梯度驱动的流体输送机制,发现流体壁结合能对流动方向起着关键作用。19
1 eric.tervo@nrel.gov 我们提出了一种太阳能热能转换系统,该系统由太阳能吸收器、热辐射电池或负照明光电二极管和光伏电池组成。由于它是一个热机,因此该系统还可以与热存储配对,以提供可靠的发电。来自太阳能吸收器的热量驱动热辐射电池中的辐射复合电流,其发射光被光伏电池吸收以提供额外的光电流。基于详细平衡原理,我们计算出完全集中的阳光的极限太阳能转换效率为 85%,而一个太阳的极限转换效率为 45%,其中吸收器和单结电池的面积相等。理想和非理想太阳能热辐射光伏系统在低带隙和实际吸收器温度下的表现优于太阳能热光伏转换器。它们的性能增强源于对非辐射生成/复合的高耐受性以及将辐射热损失降至最低的能力。我们表明,与低光密度下的太阳能热光伏设备相比,具有所有主要损耗的实际设备可以实现高达 7.9%(绝对值)的太阳能转换效率提升。我们的结果表明,这些转换器可以作为低成本单轴跟踪系统的高效热机。关键词:太阳能、热存储、热辐射、热光伏