摘要:本研究对包含创新技术(固体氧化物电解质电池共电解器和实验性甲烷转化器)并配有可再生发电机的尖端电转气系统进行了完整的热经济性分析。进行的经济分析(从未应用于此类系统)旨在通过现金流分析估算产品的合成天然气成本。对各种工厂配置(具有不同的工作温度和关键部件的压力水平(电解器:600-850 ◦ C;1-8 bar))进行了比较,以确定可能的热协同效应。进行了参数研究,以评估热力学布置和经济边界条件的影响。结果表明,环境压力系统与共电解器和高温甲烷转化器之间的热协同作用的组合具有最佳的经济性能(合成天然气值降低高达 8%)。如果考虑到一些技术经济驱动因素(存储系统和可再生能源发电的适当规模比、电解池成本的发展和碳税的引入),研究中的电转气解决方案所获得的合成天然气的生产成本(比天然气价格低 80%)在天然气市场上将具有竞争力。
在超导量子电路(例如量子位)中,信息以微波量子信号的形式处理和传输。在量子信息协议结束时,这些信号必须由室温电子设备记录。由于微波量子信号通常由很少的光子组成,因此必须放大它们才能达到合理的信噪比。因此,量子信号的低噪声放大至关重要。现代的低噪声mi-crowave放大器是建立在超导Josephson参数设备的基础上的,例如频率驱动的Josephson参数放大器(JPA),允许达到放大器的标准量子限制,甚至超越了它。当前的JPA是由超导量子干扰装置(Squid)与超导Coplanar波导谐振器相结合的。组合系统充当可调的非线性微波谐振器,其频率可以通过外部磁场在原位变化。机械类似物将是可变长度的摆,可以调整其本征频率。可以将非线性微波谐振器的可调节性通过在谐振频率的两倍的两倍上施加到参数上泵送JPA。这又可以导致出现在JPA处的弱量子信号的强大参数扩增。可以进一步利用相同的参数放大机制,以以挤压真空状态的形式生成真正的量子信号。在这种实践培训中,学生的使命是通过通过频道驱动的超导JPA进行实验研究量子量子限制的放大现象。This goal can be split in several parts: (i) analyze the magnetic field dependence of the JPA's resonance frequency via microwave transmission measurements with a Vec- tor Network Analyzer (VNA) and determine the JPA frequency modulation period in terms of the magnetic coil current, (ii) find a suitable working point for parametric amplification and record the corresponding resonance response, (iii) apply a microwave pump signal以适当的频率获得并测量实质性参数扩增的增益。
本报告是作为美国政府机构赞助的工作的记录而编写的。美国政府及其任何机构或其任何雇员均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性做任何明示或暗示的保证,也不承担任何法律责任或义务,也不表示其使用不会侵犯私有权利。本文中以商品名、商标、制造商或其他方式提及任何特定商业产品、流程或服务并不一定构成或暗示美国政府或其任何机构对其的认可、推荐或支持。本文中表达的作者的观点和意见不一定代表或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
最简单、最普遍的放大定义可能来自 Clerk 等人。他们指出,“放大涉及使一些与时间相关的信号变大”[1]。在我们更详细地了解放大过程之前,我们先解释一下为什么“使一些与时间相关的信号变大”在电路 QED 中至关重要,以此来激励放大器。在超导电路的读出过程中,信噪比至关重要。除其他因素外,信噪比还会影响需要进行多少次重复测量才能获得清晰的结果,或者是否可以进行单次读出。读出腔的输出可以被视为量子信号,因为传输线的电磁激发仅涉及几个光子 [2]。从这个寒冷的地方到室温下的测量装置,最初已经很弱的信号会进一步衰减,热噪声和电噪声也会添加到信号中。室温下射频线的本底噪声已经远高于初始信号的激励。因此,如果不对原始信号进行任何类型的放大,几乎不可能看到任何读出信号。现在,图 1.1 中可以看到“使一些时间相关信号变大”如何有助于维持初始 SNR。虽然放大器本身会给信号添加一些噪声,但放大器会通过放大因子 G 抑制放大器后添加到信号中的所有损耗和噪声。实际上,会使用多级放大。如图 1.2 所示,在腔体输出处进行第一次放大之后,通常使用 4 K 的高电子迁移率晶体管 (HEMT) 和室温下的暖放大器进一步放大信号。
吉尔吉斯斯坦大部分领土被山脉覆盖,冬季极其寒冷。吉尔吉斯斯坦寒冷的气候条件使得供暖成为吉尔吉斯斯坦人民的基本需求。大多数住宅建筑的隔热性能较差或根本没有隔热性能,这导致建筑物为了保持热舒适度而消耗大量能源。特别是在农村家庭,供暖需求通常由传统炉灶/锅炉燃烧的固体燃料(即木材、树枝、煤和其他固体燃料)来满足。固体燃料的大量使用造成了室内和室外空气污染。因此,迫切需要为住宅建筑提供可持续和充足的供暖服务,特别是为农村人口提供供暖服务。针对这一问题,本文介绍了一项研究,研究了太阳能资源如何支持吉尔吉斯斯坦农村单户住宅的空间供暖和生活热水准备。除此之外,它还通过考虑寒冷气候、高海拔和居民的日常行为等局部边界条件来确定典型单户住宅的热性能。实施太阳能热家用供暖系统可以节省燃料,这有助于解释对环境的积极影响。调查显示,吉尔吉斯斯坦在家用供暖和热水制备方面具有巨大的太阳能热能潜力。
摘要:通过线材+电弧增材制造 (WAAM) 成功高效地生产具有特定特征的零件,在很大程度上取决于选择正确且通常相互关联的沉积参数。这项任务在制造薄壁时可能特别具有挑战性,因为薄壁可能会受到加工条件和热积累的严重影响。在此背景下,本研究旨在扩大工作范围并优化 WAAM 中的参数条件,以预制件的相对密度和表面方面作为质量约束。实验方法基于通过 CMT 工艺在其标准焊接设置上沉积薄 Al5Mg 壁,并采用主动冷却技术来增强沉积稳健性。通过阿基米德方法估算内部空隙。通过视觉外观评估壁的表面质量,通过横截面分析评估表面波纹度。所有条件均表现出高于 98% 的相对密度。通过在焊枪上添加辅助保护气喷嘴和部件散热强度,将标准焊接硬件升级为 WAAM 用途,大大扩展了工艺工作范围,并通过多目标优化成功证明了其适用性。总之,提出了一种实现预期预制件质量的决策程序。
参数量子电路在许多变量量子算法的性能中起着推动作用。为了完全实现此类算法,必须设计有效的量子电路,这些电路能够足够近似于解决方案空间,同时保持较低的参数计数和电路深度。在本文中,开发了一种分析参数量子电路的维度的方法。我们的技术允许在电路布局中识别出浮力参数,并获得最大表达式的ANSATZ,该ANSATZ具有最少数量的参数。使用杂种量子古典式插入,我们展示了如何使用Quantum硬件进行表达分析,并提供了有关IBM量子硬件的原理证明的证明。我们还解散了对称性的效应和示例如何从参数化的ANSATZ中结合或去除符号。
摘要 — 关于双有源桥 (DAB) 转换器实现零电压开关 (ZVS) 的研究非常丰富,其中将接口电感分开并放置在变压器两侧是扩展所有开关器件 ZVS 区域的有效方法。然而,由于转换器模型复杂且考虑了寄生元件,传统的分析模型很难在高开关频率 (即 >1MHz) 下精确模拟所提出的转换器。因此,转换器系统可以看作是一个灰箱模型。因此,可以利用人工智能 (AI) 技术在这个灰箱内进行有针对性的优化。在这种情况下,DAB 转换器参数设计中采用了一种具有明确适应度要求的遗传算法。介绍了将 AI 技术应用于转换器参数设计的方法,并通过 1 MHz 氮化镓 (GaN) 基 DAB 转换器原型进行了验证。
摘要:欧盟的12.9%的能源使用起源于商业和公共部门。因此,优化这些建筑物的能源效率已成为优先事项。这项研究的目的是探索新的官方建筑中的能源需求如何受到不同内部热量,位置,方向和立面设计的影响,同时也可以看到不同的指标如何改变能源效率的观点。该研究是通过IDA-ICE中的模拟进行的,具有不同的立面设计,内部热增加(IHG),方向和位置的变化。然后将能源需求与两个不同指标进行比较。使用旨在降低太阳热量增益的立面对瑞典北部的能源需求几乎没有影响,但更南方的影响略有影响。内部热量收益的量对能源需求有显着影响。因此,在新的建筑项目开始时,应优先考虑对设计和内部热收益进行更深入的研究,以便可以选择最有效的设计。使用指示器kWh / m 2时,内部热量较低的病例被视为最有效的能量,而当kWh /(m 2 < / div>)
