本文研究了由于Jeffrey杂交纳米流体流动而导致的太阳能储能,该流通过多孔介质用于抛物线槽太阳能收集器。在悬浮水基传热液中,还遇到了石墨烯和银纳米颗粒的热疗法和布朗运动的机制。旋转的微生物具有在纳米流体混合物中向上移动的能力,从而增强了纳米颗粒的稳定性和悬浮液中的流体混合。管理方程式的数学建模使用质量,动量,能量,浓度和微生物浓度的保护原理。非相似变量被引入尺寸管理方程式,以获取非量纲的普通微分方程。实施现金和鲤鱼方法来求解非二维方程。还使用Levenberg Marquardt算法为非维度的方程开发了人工神经网络。对应于影响纳米流体流和传热的不同参数的数值发现。观察到热曲线会随着达西和福切氏症参数的升级而增强。和Nusselt数字随着Deborah数字和延迟时间参数的升级而增强。熵生成可以随着Deborah数字和延迟时间参数的增强而降低。太阳能是最好的可再生能源。它可以满足行业和工程应用增长的能源需求。
数值模拟是现代计算的一个分支,在工程和生命科学中广泛应用。它有助于设计和优化建筑物,汽车和飞机等系统。通过预测各种条件下的系统行为,模拟模型允许研究人员测试理论并探索新的想法,而无需昂贵且耗时的实验。此外,它们使他们能够研究这些系统,这些系统原本很难或不可能进行实验检查。建模也可以通过那些不了解所涉及的复杂模拟的人进行。数值模拟具有预测现实现象的令人印象深刻的能力,使其在现代生活中必不可少。我们的研究小组在微流体,相变材料,多孔介质,金属泡沫,电池热管理,纳米流体,生物医学工程,芯片冷却,滚动涂料和复杂的建筑设计方面做出了重大贡献。我们的重点扩展到解决可持续发展目标,例如健康和福祉(目标3),负担得起和清洁能源(目标7),行业创新和基础设施(目标9),负责任的消费和生产(目标12),气候行动(目标13)以及目标17(目标17)。此外,机器学习和人工智能正在更有效,准确地为数值模拟打开新的机会。从远古时代到现在,数值模拟已被证明对人类有价值,并将继续推动未来的进步。
摘要:本文深入研究了地下储氢的生物地球化学建模方法。它深入研究了地下氢的复杂动力学,重点研究了小型(孔隙实验室规模)和储层规模模型,强调了捕捉多孔介质中的微生物、地球化学和流体流动动态相互作用以准确模拟存储性能的重要性。小规模模型提供了对局部现象(例如微生物氢消耗和矿物反应)的详细见解,并且可以根据实验室数据进行验证和校准。相反,大规模模型对于评估项目的可行性和预测存储性能至关重要,但目前还不能通过实际数据来证明。这项工作解决了从精细尺度到储层模型的过渡挑战,整合了空间异质性和长期动态,同时保留了生物地球化学的复杂性。通过使用 PHREEQC、Comsol、DuMuX、Eclipse、CMG-GEM 等多种模拟工具,本研究探索了建模方法如何发展以纳入多物理过程和生化反馈回路,这对于预测氢的保留、流动和潜在风险至关重要。研究结果突出了当前建模技术的优势和局限性,并提出了一种工作流程,以充分利用现有的建模功能并开发储层模型来支持氢存储评估和管理。
在英国,我们拥有丰富的可再生能源资源的理想组合,用于绿色氢的生产,广泛的海上气体生产,以支持蓝色氢的生产,以及以耗尽的气田和盐洞穴形式的出色氢存储资产,这些储备金和盐洞穴的形式也可以支持所需的CO 2用于蓝色氢的储存。这一切都得到了数十年的天然气存储和生产操作经验的支持。Hystorpor项目正在研究多孔介质用于氢存储的可行性,因为这些可以提供TWH存储能力。北海和爱尔兰海洋耗尽的气场被认为是对将来的氢存储特别有希望的,因为它们已证明存储储存库的容量,Caprock的完整性和数据可用性对于安全有效的运营至关重要,现有的基础设施可以快速开发大型氢存储。Hystorpor项目还考虑在英国盐水含水层和陆上气田中存储氢,因为这些项目还可以支持更接近消费者的未来氢网格操作。Hystorpor将评估潜在的盐水含水层以及陆上和海上气场,以确定现实世界中氢存储现场演示项目的低风险存储资产。
许多研究人员已经在使用敏感材料来提高太阳能蒸馏器的性能,但只有少数研究人员使用铁砂作为单盆太阳能蒸馏器中的吸热器来提高性能,正如本实验所证明的那样。这项研究是在 2018 年 8 月至 9 月期间进行的,使用了四个太阳能蒸馏器,尺寸为 420 毫米 × 305 毫米,盖子的坡度为 30 度。其中三个太阳能蒸馏器中含有 20 毫米高的铁砂。三个太阳能蒸馏器中的水位分别为 15 毫米(V1)、20 毫米(V2)和 25 毫米(V3),这样水面分别为:低于铁砂表面、与铁砂表面相同水平和高于铁砂表面。第四个太阳能蒸馏器仅装有 20 毫米(P)的水,是其他蒸馏器的基准。从结果中,我们推断铁砂吸收的热量提高了太阳能蒸馏器内部的总传热系数。这一结果与太阳能蒸馏器的火用和总效率一致。结果表明,通过增加 V1、V2 和 V3 相对于 P 产生的淡水分别为 1.5%、51.8% 和 57.1%。因此,我们得出结论,铁砂显著提高了太阳能蒸馏器的生产率。当水面高于铁砂表面时,效果最佳。关键词:海水淡化;太阳能蒸馏器;铁砂,多孔介质版权所有 © 2020 PENERBIT AKADEMIA BARU - 保留所有权利
提出了一种新的数值连续性一域方法(ODA)求解器,以模拟自由流体和多孔培养基之间的转移过程。求解器是在介观尺度框架中开发的,其中假定多孔介质的物理参数(例如孔隙率和渗透率)的连续变化。在不可压缩的流体的假设下,Navier -Stokes -Brinkman方程与连续性方程一起解决。假定多孔培养基已完全饱和,并且可能是各向异性的。该域被非结构化的网格离散,允许局部改进。应用了一个分数时间步骤过程,其中一个预测变量和两个校正步骤在每次迭代中求解。预测变量步骤在时空过程的框架内解决,具有一些重要的数值优势。两个校正器步骤需要大型线性系统的解决方案,该系统的矩阵稀疏,对称和正确定,在Delaunay -meshes上具有 -Matrix属性。使用预处理的共轭梯度方法获得快速有效的解决方案。两个校正器步骤所采用的离散化可以被视为两点 - 频率 - 及时(TPFA)方案,该方案与标准TPFA方案不同,该方案不需要网格网格的网状网格是𝐊-the-the-the-ottropropropy Tensor。如提供的测试用例所示,所提出的方案正确保留了多孔培养基中的各向异性效应。此外,它克服了文献中提出的现有介质量表的一域方法的限制。
南部海洋冰范围最近发生的严重波动要求迫切需要更好地了解海冰内发生的季节性物理和生物地球化学(BGC)过程。海冰受到温度,风模式和海洋盐度等多种环境因素的影响。海冰微观结构是高度复杂的,由固体冰基质和液体间质盐水夹杂物组成。微生物群落发现盐水夹杂物营养丰富的栖息地,可在冬季恶劣的冬季生长和生存。微生物群落的生长或光合速率取决于各种环境因素,例如温度,阳光,盐水盐度和养分的可用性。虽然卫星观测和大规模建模为大规模(> 1 km)的这些过程提供了更好的了解,但仍然存在差距,这在小规模过程(如冰冻及其耦合到生物地球化学)等小型过程的确切时间描述中仍然存在差距。在本文中,在宏观(≈1m)上开发了多孔介质(ETPM)的数学框架(ETPM)对热力学一致的冻结过程的建模。在1D微观(≈0.1mm)模型上解析了孔和树突状模式的形成,并将孔面积升级到宏观尺度上,以调节冰的生长速率。藻类生长是使用N-P单一营养素和浮游植物(N-P)生长模型的模型。当前的工作与参考文献更进一步。[1],通过微观质量分数和盐水之间的微观质量交换改进,通过部分微分方程对散装盐度演变的描述,以及用于初级生产和营养动力学的普通微分方程。
几十年来,传统的数值油藏模拟一直为石油和天然气行业做出贡献。该技术的现状是数十年来大量工程师和科学家研究和开发的结果。从 20 世纪 60 年代末和 70 年代初开始,计算机硬件的进步以及巧妙算法的开发和应用导致油藏研究发生了范式转变,从简化的模拟和解析解方法转向数学上更稳健的计算和数值解模型。新的计算范式克服了解析解方法的数学局限性。与简单的模拟模型(如 CRM(电容-电阻建模,1943 年由 W. A. Bruce 引入石油工业)[1] )相比,它引入了更现实的解决方案。控制多孔介质中流体流动的复杂二阶非线性偏微分方程的数值求解速度在几年前是不可想象的 [2]。如今,这项技术对油藏建模的能力几乎无可争议。现在,它已成为石油和天然气行业工程师和科学家广泛接受的技术。传统数值油藏模拟技术的基础是我们目前对储存和运输现象的物理理解,以及我们的数学建模能力。与被建模油藏的物理和地质相关的复杂性决定了建模过程中所需的妥协程度。将传统数值油藏模拟应用于页岩等非常规资源是一个很好的例子,说明在建模过程中需要做出多少妥协。数值油藏模拟在非常规应用中的折衷方案
将以下情况作为指导示例:我们想检查某些多孔介质的样本,例如开放式沥青混凝土,并使用微型X射线计算机断层扫描(X-RCT)扫描来检测材料中的微断裂[18]。测量过程可以通过以下意义通过ra trans形对数学建模:当X射线在线上通过对象行进时,该线路上的材料将使它减弱。这种衰减取决于我们要重建材料的密度。在数学上,在检测器中测得的信号现在可以表示为ra换变换,即所谓的X射线函数的X射线变换。因此,要重建断裂图像,必须将用于X射线变换反转的算法应用于观察到的数据。除其他外,算法的选择取决于所测量的数据和模型的属性,例如所使用的坐标系。这些元数据通常不会系统地存储,从而违反了公平原则[28],因为无法保证可重复使用性。因此,有兴趣应用X-RCT(可能在考古学或生物医学等其他研究领域)的研究人员不能简单地重复使用,但可能必须重新验证文献搜索算法,软件实现和参数。由于其来自工程的起源,来自不同领域的数据与基本的一般数学概念没有链接。因此,尽管基本的数学模型可能完全相同,但应用程序之间的协同作用并未利用。1应该被捡起。创建知识图(kg),包括模型,算法,相关文献和进一步的元数据,这是本文的范围。通常,在典型的建模仿真 - 优化(MSO)工作流程中产生的问题如图所示。这些包括模型的实验,解决方案算法的可用性,输入或观察数据或模型有效性。通常,回答这些问题需要大量的努力,如果所需的信息可访问并删除 -
机械工程进展,SAGE 出版,eISSN:16878140 | ISSN:16878140 航空航天科学与技术,ELSEVIER,ISSN:1270-9638 航空航天技术与管理,ISSN 2175-9146 飞机工程与航空航天技术,EMERALD,ISSN:0002-2667 亚历山大工程杂志,ELSEVIER,ISSN / eISSN:1110-0168 / 2090-2670 运筹学年鉴,Springer,电子版 ISSN:1572-9338,印刷版 ISSN:0254-5330 阿拉伯地球科学杂志,Springer,电子版 ISSN 1866-7538,印刷版 ISSN 1866-7511 热能工程案例研究,ELSEVIER,ISSN:2214-157X CIRP 制造科学与技术,ELSEVIER,ISSN:1755-5817 并发与计算,实践与经验。Wiley。ISSN:1532-0634 室内与建筑环境,SAGE 出版物,ISSN:1420-326X,在线 ISSN:1423-0070 国际电力与能源系统杂志,ELSEVIER,ISSN:0142-0615 国际信息技术与决策杂志,ISSN(印刷版):0219-6220 | ISSN(在线):1793-6845 《国际生产研究杂志》,Taylor & Francis,印刷版 ISSN:0020-7543 在线 ISSN:1366-588X 《国际轻质材料与制造杂志》,ELSEVIER,ISSN 2588-8404 《国际设计力学与材料杂志》,Springer,电子版 ISSN 1573-8841,印刷版 ISSN 1569-1713 《计算机辅助绘图、设计与制造杂志》,中国图形学会,ISSN 1003495-1 《工程与应用科学杂志》,工程技术大学,白沙瓦,巴基斯坦 《夹层结构与材料杂志》,SAGE Publishing,eISSN:15307972 | ISSN:10996362 《超级计算杂志》,ELSEVIER,印刷版 ISSN:0920-8542,EISSN:1573-0484 《Mehran 大学工程与技术研究杂志》,ISSN / eISSN:0254-7821 / 2413-7219 《纳米技术评论》,ISSN:2191-9097 《聚合物复合材料》,WILEY,ISSN:1548-0569 《多孔介质中的传输》,Springer,电子版 ISSN 1573-1634,印刷版 ISSN 0169-3913 《无人系统》,ISSN(印刷版):2301-3850 | ISSN(在线):2301-3869