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World File Search System动力循环
用于热集成卡诺电池的先进有机朗肯循环
摘要 卡诺电池是一种新兴的基载电能存储技术。在充电过程中，该概念通过热泵将多余的电能转换为热能。在放电阶段，动力循环将存储的热能转换回电能。基于有机朗肯循环的卡诺电池依靠技术成熟的组件，可以有效整合低温热源，从而达到相当高的效率。然而，热集成的卡诺电池陷入了功率效率、存储大小和热源利用率之间的权衡。本研究提出了两种方法来尽量减少这种三难困境。第一种方案针对包含闪蒸循环的新型循环布局。模拟结果表明，具有两相膨胀器的有机闪蒸循环可提高卡诺电池的效率，特别是对于高存储温度范围，从而实现更紧凑的存储。第二种方案建议将卡诺电池作为可再生能源和区域供热网之间的高度集成链接。这使得卡诺电池成为一种灵活的部门耦合技术，可以根据需求存储和提供电力和热量。
结合阿拉姆循环生产替代天然气用于发电
摘要：非可编程可再生能源的能源积累是能源转型的关键方面。利用可再生能源的剩余电力，电转气工厂可以生产替代天然气 (SNG)，可将其注入现有基础设施，进行大规模和长期的能源储存，有助于实现天然气电网脱碳。工厂布局、二氧化碳捕获方法和可能的电力联产可以提高 SNG 合成工厂的效率和便利性。在本文中，提出了一种同时生产 SNG 和电力的系统，该系统以生物质和可再生能源的波动电力为原料，使用基于 Allam 热力学循环的工厂作为动力装置。Allam 动力循环使用超临界 CO 2 作为演化流体，基于气体燃料的富氧燃烧，从而大大简化了 CO 2 的捕获。在所提出的系统中，富氧燃烧是使用生物质合成气和电解氧进行的。通过富氧燃烧产生的二氧化碳被捕获，随后与可再生氢一起用于通过热化学甲烷化生产 SNG。该系统还与固体氧化物电解器和生物质气化器耦合。从能源相关角度分析了整个工厂。结果显示，整体工厂效率在 LHV 基础上为 67.6%（在 HHV 基础上为 71.6%），同时生产大量电力和高热值 SNG，其成分可与现有天然气网络兼容。
作者：Patrick A. Champlin - DSpace@MIT
对各种交叉技术（包括核相关和非核相关技术）的经济潜力和准备情况进行了评估，发现 2030 年之前开始建设的新核电厂的 LCOE 净减少量可达 28-38%，之后最多可减少 65%。短期效益主要来自几种降低资本成本的技术，例如抗震隔离（7-10%）、钢板复合材料和超高性能混凝土（6-8%）、机械部件的模块化结构（4-5%）和高强度钢筋（~2%），而传热涂层（~5%）是唯一具有可比影响的非资本技术。长期效益也主要归功于资本技术，其中大型金属部件的增材制造（3-9%）和海上选址（3-9%）占了大部分效益增长。现有核电站同样有望获利，改造后可在短期内节省相当于 6-8% 的 LCOE 成本，这主要归功于上述涂层。评估的其他技术包括事故容错燃料、先进仪器和控制、先进动力循环、嵌入、能量存储和机器人技术。自三哩岛核事故以来，美国核电站的夜间成本和施工时间增加了两倍，因此此类技术具有巨大的潜力来帮助陷入困境的行业。值得注意的是，这些估计不包括从积累的施工经验中学习到的知识，这可以额外将 LCOE 降低 20-40%，并且是小型模块化反应堆的驱动因素，或从布雷顿循环的次要目标等来源增加收入，这被发现是选择此类替代方案的最可能动机，以及能量存储，其中热存储被确定为最适合核电站。此外，一旦超过相对较低的阈值，传热涂层的耐久性就被认为比热性能对其可行性更重要。尽管上述值定义了可行的节省范围，但在实施过程中必须小心谨慎才能实现这些节省。例如，如果过快实施过多模块化结构，则可能会出现问题，因为它通常不如传统结构灵活。在最近的美国 AP1000 建设中观察到了这个问题。论文指导老师：Jacopo Buongiorno 东京电力公司教授、麻省理工学院核科学与工程系副主任、先进核能系统中心 (CANES) 主任 论文阅读者：David Petti 首席核科学家、研发主任和 INL 实验室研究员
ME 课程目录描述 - Kfupm
ME 201 动力学 (3-0-3) 粒子直线和曲线运动的运动学。粒子和粒子系统的动力学。刚体的旋转和平面运动的运动学。功和能量关系。冲量和动量原理。平面运动中的刚体动力学。先决条件：CE 201。ME 203 热力学 I (3-0-3) 系统和控制体积概念。纯物质的性质。功和热。应用于系统和控制体积的热力学第一定律、内能、焓。热力学第二定律。卡诺循环、熵、可逆和不可逆过程。稳态、稳流、均匀态、均匀流和其他过程的应用。先决条件：MATH 102、PHYS 102 ME 204 热力学 II (3-0-3) 蒸汽动力循环、兰金循环、再热循环和再生循环。麦克斯韦关系、理想气体和真实气体、状态方程、广义图表。气体-蒸汽混合物、湿度图、理想溶液。化学反应。燃料和燃烧过程。先决条件：ME 203。ME 205 材料科学（针对非 ME 学生）（2-3-3）工程材料特性简介：机械、电气和化学。晶体学基础。固体中的杂质和缺陷。原子振动和扩散。单相金属和合金；弹性和塑性变形、再结晶、断裂、疲劳和蠕变。多相材料；重点是铁-铁碳化物系统的相图。热处理工艺，如退火、正火和淬火。广泛使用的工程材料的研究；钢铁、塑料、陶瓷、混凝土和木材。先决条件：CHEM 102、MATH 102 ME 210 机械工程制图与图形 (2-3-3) 通过研究正交投影对机器部件和组件进行图形解释，包括辅助视图；剖面图和全尺寸标注；将设计说明转化为详细图和装配图；绘图惯例，包括焊接件、管道、参考和表面光洁度符号；根据设计要求选择公差。先决条件：无 ME 216 材料科学与工程 (3-0-3) 固体中的原子键合、键合力和能、一次键和二次键。固体中的杂质和缺陷：点、线和界面缺陷。晶体结构、晶格、晶胞和晶体系统、密度计算、晶体方向和平面、线性和平面原子密度。原子振动和扩散。材料的机械性能。弹性和塑性变形和再结晶。单相和多相材料的相图，重点是铁-铁碳化物系统（钢和铸铁）。金属和合金的热加工：退火、正火、淬火和回火、复合材料、聚合物。冲击、断裂、疲劳和蠕变特性以及断裂力学简介。先决条件：CHEM 101、MATH 102、PHYS 102 和共同要求：ME 217