这项研究介绍了一种创新的多学科设计方法,用于高度导电和轻巧的针脚的散热器,利用石墨烯技术的优势。主要目的是优化电动汽车(EV)中基于硅碳化物(SIC)的逆变器的热管理。在模块上,在模块上进行了综合分析,包括扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDS),在模块上进行了全面的分析。采用3D结合传热(CHT)方法的详细流体动力学模型用于评估与冷却液接触的SIC功率开关的热行为。多学科分析最初是在基于铝制的散热器上实施的,经过实验验证,随后与石墨烯进行了比较。与热链设计中的石墨烯的整合表现出显着的改进,包括在6 L/min min流体流量的情况下,传热系数(HTC)增加了24.4%,热电阻(接收到流体)降低了19.6%。因此,与铝制版本相比,基于石墨烯的散热器中的SIC芯片的温度升高11.5%。通过采用石墨烯而不是传统金属实现的SIC逆变器的冷却解决方案的改进,作为概念证明。这表示在性能和功率密度之间的关键平衡方面向前迈出了一步。
为了优化激光诱导的石墨烯(LIG)JANUS膜,本研究研究了膜孔结构,聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层序列以及银(AG)纳米颗粒对膜蒸馏(MD)性能的影响。这项研究旨在增强石墨烯的光热特性,同时使用固有的电导率进行同时照相和电热MD。在相同的照片和电热功率输入中操作,lig janus membrane用较小的毛孔(即闪亮的一面)处理膜面部的膜膜,可改善53.6%的透气性能,并降低特定能量的特定能量35.4%,而与膜相比,用较大的毛孔(i.e.e.e.e.e.e.e.e.e.e)来治疗膜面孔。PDMS涂层序列的效果也取决于孔结构。对于具有较小孔结构的面部,激光照射前的涂层PDM(PDMS-BLSS)与激光照射后的涂层PDMS相比,与涂层PDMS相比,磁通量的提高高达24.5%,特异性能量降低了19.7%(PDMS-ALS)。至于孔结构较大的面部,激光照射前的涂层PDM(PDMS-BLDS)导致与辐照后涂层PDMS相比,与涂层PDMS相比,通量降低高达20.8%,比能量增加了27.1%(PDMS-ALDS)。带有Ag纳米颗粒的LIG JANUS膜导致光热特性提高,将通量提高43.1 - 65.8%,并使特定能量降低15.2 - 30.5%,同时维持相似的电热热特性。进行同时进行照相和电热量MD表明,只有Ag掺杂的Janus Lig膜产生协同作用,从而使组合加热模式的通量高于在单个加热模式下运行时获得的通量的求和。
A.总体项目背景1。地热部门发展项目(GSDP)的融资于2014年5月29日获得世界银行董事会的批准,最初的截止日期为2020年6月30日。它于2014年8月5日生效,并于2015年4月开始支付。该项目由国际发展协会(IDA - Credit No.54680)并由战略气候基金的扩大可再生能源计划(SREP - 信托基金编号TF 17206)。它也是由冰岛政府(用于技术援助)的平行资助。埃塞俄比亚政府(GOE)也提供了同行资金。最初的信用额为SDR SDR 1.155亿(相当于1.785亿美元),来自SREP的2450万美元。它与日本政府(GOJ)密切实施,该政府在Aluto Geotermal站点共同完成了GOE的初步钻井操作。
网络地热的工作地热加热和冷却系统,也称为地面源热泵(GHP),使用地面而不是空气中的热能来适应建筑物的温度。整个系统都是由水平和垂直管道网络制成的,该网络是一种水基溶液,可在管道内传输热能,以及温暖而凉爽的单个房屋和建筑物的热泵。地面将基于水的溶液在恒定温度下通过管道循环。热泵将热能从溶液中拉到温暖的建筑物。同样,这些系统通过溶液将热能分散到冷却建筑物中。在网络地热系统中,地热加热和冷却系统连接,可以使多个建筑物受益 - 使用一栋建筑物的废热来加热附近的另一座建筑物。
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本研究设计并数值研究了一个新的热控制系统,用于用于航天器系统光学有效载荷的检测器。系统使用热电冷却器(TEC)作为维护冷手指在所需的设定点保持探测器温度的活性元件,使其在整个操作过程中保持在所需的范围内。该系统没有使用任何热管网络,而是使用附着在TEC热侧的辐射器将热负载耗散到环境空间环境中。使用有效属性的系统级建模用于对TEC的性能进行建模,而无需对任何内部复杂的几何形状进行建模。与温度相关的电流轮廓用作TEC的输入条件,因此TEC仅消耗所需的外部功率。研究了散热器的TEC设定点和几何参数的效果,并观察到,通过使用较大的设定点或具有较大尺寸的散热器,获得了功耗或提高性能系数的大幅度降低。该系统将进一步研究不同的热载荷和占空比(在100分钟的轨道周期内高达50%),以评估其在不同操作条件下的功效。还研究了该系统的连续操作周期,可以观察到,连续循环之间的循环误差最终将其变为零至零,因此表明在整个系统的整个生命中,都满足了连续的循环的温度控制要求。
目前,许多可回收的塑料都无法使用,因为它们的组成很难确定,因此在垃圾填埋场中被丢弃或燃烧。。当前的常规分析方法一次仅一次性塑料的量实际上只有很少的塑料(<0.1 g)。该样本量不足以代表大量的再生塑料,在这些塑料中,局部种类的聚合物可能会有很大差异,如图1.²Veridis所示,它开发了一种热分析方法,用于分析称为MADSCAN的聚合物(Massive DSC分析),该方法通过增加最高50 g的样本大小来解决此问题。当前的设置为30克。这项研究的目的是使用MADSCAN技术构建合适的数据库,该数据库可用于使用拟合分析来量化未知的聚合物样品。..图1:由局部不同聚合物组成的再生塑料示例。⁴
2020年完成的第二阶段计划的第二阶段包括生命周期成本分析(LCCA),以将拟议的系统设计与“照常业务”方法进行比较。创建LCCA阐明了拟议计划的财务影响,并证明了通常非财务考虑。例如,包括史密斯的代理碳价格,以量化受监管的二氧化碳排放的未来潜在成本以及史密斯排放的社会成本。此外,LCCA提供了一种与改进系统相关的程序福利进行比较的机制(例如,拟议设计的实施将为史密斯校园的另外20座建筑物提供中央空调)。这将为大学提供额外的气候弹性,程序化的灵活性以及为学生提供更好的体验。我们通过在“照常”案例中将空调添加到20座建筑物中的预期成本来显示在比较中增加空调。最后,马萨诸塞州将为基于热泵的技术提供大量的激励付款,这些技术是从未来案例的“商品”部分中减去的。
由多个储罐组成的热能存储系统允许实施热跃层控制方法,这可以在放电过程中降低流出温度的下降并增加体积存储密度和利用率。基于提取和混合热阶层控制方法的多坦克系统,使用模拟评估了河流岩石作为储存材料和压缩空气作为热转移流体的模拟。对于绝热条件,模拟显示所有多坦克系统的性能都提高了,并且随着储罐数量的增加,改进的改善。混合方法的性能比提取方法更好。混合方法使用两个储罐的总体积比单坦克系统小的2.15倍提供了5.1%的流出温度下降。在绝热条件下,超过三个坦克无益。使用两个油箱,混合方法的温度下降为5.8%,体积比单坦克系统小的2.5倍。两坦克系统的发射效率为91.3%,而单坦克系统的98.1%。两坦克系统的特定材料成本比单坦克系统的特定材料成本低1.5倍。
CO 2 -羽状地热 (CPG) 技术是一种地热发电系统,它使用地质储存的 CO 2 作为地下热提取流体来产生可再生能源。CPG 技术可以通过提供可调度电力来支持可变风能和太阳能技术,而灵活 CPG (CPG-F) 设施可以同时提供可调度电力、能量存储或两者。我们提出了第一项研究,研究 CPG 发电厂和 CPG-F 设施如何通过将工厂级发电厂模型与系统级优化模型相结合,作为可再生重度电力系统的一部分运行。我们以美国北达科他州为例,展示 CPG 将地热资源基础扩展到通常不考虑地热发电的地点的潜力。我们发现,太阳-风能-CPG 模型的最佳系统容量可以比峰值需求高出 20 倍。CPG-F 设施可以通过在季节性和短期时间范围内提供能量存储,将这种模拟系统容量降低到峰值需求的 2 倍多一点。 CPG-F 设施的运营灵活性进一步提高了 CPG 发电厂的环境空气温度限制,通过在临界温度下储存能量。在所有情况下,需要对二氧化碳排放征收每吨数百美元的税,才能在经济上证明使用可再生能源而不是天然气发电厂是合理的。我们的研究结果表明,CPG 和 CPG-F 技术可能在未来的可再生重电系统中发挥宝贵作用,我们提出了一些建议,以进一步研究其整合潜力。