波浪般的,玻色粒暗物质候选者(如轴和暗光子)可以使用称为卤素菌的微波腔检测到。传统上,卤素由在TM 010模式下运行的可调铜腔组成,但欧姆损失限制了其性能。相比之下,超导射频(SRF)腔可以达到约10 10的质量因子,也许比铜腔好5个数量级,从而导致更敏感的暗物质检测器。在本文中,我们首先得出了吊带镜实验的扫描速率与负载的质量因子Q L成正比,即使腔带宽比暗物质晕线线窄得多。然后,我们使用非偏高的超高质量SRF腔进行了概念验证搜索。我们排除了深色光子暗物质,具有χ> 1的动力学混合强度。5×10 - 16对于M A0¼5的深色光子质量。35μEV,几乎通过一个数量级获得了最深的范围排除在波浪状的深色光子上。
摘要 几十年来,波浪能领域一直是数值模拟、比例模型测试和商业化前期项目测试的主题,但波浪能技术仍处于发展的早期阶段,必须继续证明自己是一个有前途的现代可再生能源领域。波浪能系统一直在努力克服的困难之一是设计高效的能源转换系统,该系统可以将波浪激活体振荡产生的机械能转换成另一种有用的产品。动力输出装置 (PTO) 通常被定义为负责将机械能转换成另一种可用形式(例如电能、加压流体、压缩空气等)的单个单元。PTO 以及整个动力转换链非常重要,因为它不仅影响波浪能转换成电能的效率,而且还影响波浪能转换器 (WEC) 的质量、尺寸、结构动力学和能源平准化成本。由于海洋能源行业没有用于波浪能转换的工业标准设备,因此 PTO 系统设计变化很大。目前大多数 WEC PTO 系统都包含机械或液压传动系统、发电机和电气控制系统。WEC PTO 设计的挑战在于设计一个可以有效转换不规则、双向、低频和低交变速度波浪运动的机电组件。虽然可以提前预测总平均功率水平,但必须将可变的波浪高度输入转换为平滑的电输出,因此通常
地球也被称为蓝色星球,因为其表面 70% 以上被水覆盖,主要是海洋和海域。风吹过海洋形成水波,水波可以传播数千公里,而能量损失很小。尽管绿色能源市场潜力巨大,但波浪能尚未像风能和太阳能那样得到充分开发。人们曾多次尝试将波浪能转化为电能。瑞典乌普萨拉大学开发的波浪能转换器属于点吸收器类型。其主要思想在于利用一种新型线性发电机。转换器是水下线性发电机内部的运动部件,它与浮标相连,浮标漂浮在水面上。浮标随波浪移动,转换器相对于定子上下移动。这种往复运动在定子绕组中产生电压。波浪能转换器的最新发展阶段存在各种问题。仍然存在的挑战使该技术无法实现商业能源生产。波浪能研究的主要目标之一是提高单个设备以及多个波浪能转换器组成的波浪能发电场的吸收功率。可以通过不同的方式增加功率,例如通过优化浮标、发电机或通过控制设备的运行。本论文重点研究不同波浪气候下的波浪能转换器的功率吸收。影响吸收功率的主要标准是浮标尺寸、系统重量、阻尼力和感兴趣位置的可用波浪能潜力。阻尼力可以通过不同的方法计算:恒定最佳阻尼、电阻负载(复制定子绕组中电流的被动控制)和 RC 负载(模拟具有主动整流的电网连接线性发电机,例如相角补偿)。波浪具有随机性。因此,线性发电机的电网连接需要特殊的解决方案。直接驱动线性发电机转换的波浪能的功率波动可能会影响现有电网的整合。为了研究单个波浪能转换器以及三台和十台设备的波浪场的连接,进行了电力硬件在环实验。进行了电能质量分析。波浪能具有很高的潜力,可以将其整合到现有的风能和太阳能生产中,以实现完全可再生的微电网。然而,一年中至少有一个安静的夜晚,没有风也没有波浪。对吸收功率发生频率的估计可以深入了解此类事件的规律性。介绍了丹麦 Hvide Sande 的一个案例研究。可再生能源(风能、太阳能和波浪能)的混合是有益的,因为它可以提供更稳定的能源供应,发电量的变化比单独使用时更小。根据 30 年的历史数据,可以得出结论,可再生能源组合所需的电池尺寸已充分减小。风能、太阳能和波浪能的组合已被证明可以确保发电量零发生频率最低,因此是未来最有利的选择。
本文对海浪能驱动的反渗透进行了分析。市售的海水淡化系统通过 DC/AC 转换器连接到可变 DC 电源,并改变输入电压以模拟可再生能源系统的响应。具体而言,使用了 2015 年肯尼亚基利海的波浪数据。波浪资源变化会导致波浪能转换器的估计功率输出以及波浪能驱动的海水淡化系统的估计淡水产量发生变化。对于基利海,研究了最多三个用于海水淡化的波浪能转换器。此外,还提出了一种包括太阳能和波浪能的混合系统。实验表明,反渗透海水淡化系统可以在低于额定值的功率水平下运行,但淡水流量较低。结论是,波浪能或波浪能与光伏系统相结合,可被视为海水淡化的电源,带或不带电池储存。
柔性电子设备在可穿戴设备、植入式设备、机器人和显示器等许多未来技术中都有着广阔的应用前景。在各种机械柔性中,可拉伸性是一项重大挑战。一个特别艰巨的目标是实现一种高性能透明电极,这种电极既能承受拉伸,又能大规模生产,同时又能避免对设备密度产生额外的限制。在这项研究中,通过对 3D 波纹图案和平面表面的统计比较,证明了 3D 波纹图案表面使沉积的氧化铟锡电极的应变性能提高了三倍,其中氧化铟锡电极被拉伸至电气故障。此外,该平台减轻了残余薄膜应力,使基板的处理更加容易。这项研究证明了使用可扩展平台实现未来电子设备可拉伸性的可行性,该平台仅使用常规材料和制造步骤就结合了高性能透明电极材料。
海浪有多种类型。海啸波是由地震或山体滑坡引起的非常长、非常快的波,毛细波是水面上的小涟漪,由风产生,主要受表面张力效应的影响。在波浪能应用中,感兴趣的波浪是风生重力表面波,即由风吹向海面而产生的波浪,主要受重力和惯性力的影响。因此,风生海浪是一种可再生能源,它由照射到地球上的太阳能分两步提炼而成,首先产生风,然后产生波浪。因此,海浪每单位体积所含的能量比风能和太阳能都要多,波浪能资源与风能的特性大致相似,在高纬度地区最大,如图 1.24 所示。
通过将能量转换链分成两个单独建模的部分,对发电厂的性能进行了数字模拟:(I)波浪到气动能量转换;(II)气动到电能转换。模型 I 基于线性水波理论,使用在里斯本国家土木工程实验室(比例 1:35)和科克大学(比例 1:25)不规则波浪盆中进行的模型测试结果作为输入数据(这些模型测试是在第一阶段合同 JOU2-CT93-0314 的框架内进行的)。模型 II 模拟了 Wells 涡轮机和发电机中的能量转换,并包括受控泄压阀(旁通阀)的影响。Wells 涡轮机的气动性能基于涡轮机模型测试的实验数据(可从之前在里斯本进行的实验室工作中获得)。假设涡轮机有实际的机械损耗,发电机也有机械和电气损耗。控制转速(以匹配波浪功率水平)的能力已得到适当建模。通过亚速尔群岛施工现场的 44 条波浪测量记录及其发生频率模拟了当地波浪气候。为了优化涡轮机规格,对涡轮机额定功率和涡轮机阻尼系数的不同组合进行了模拟。根据这些结果,做出了决定
抽象的碳化硅陶瓷由于其高抗压强度,高硬度和低密度而被广泛用于装甲保护。在本研究中,开发了一种基于板块影响技术的实验技术来测量陶瓷材料的拉伸强度。由于陶瓷的强度不通过动态载荷对应变速率高度敏感,因此使e效率保持在失败位置保持恒定的应变速率。数值模拟被用于设计几种波动加工的板层的几何形状,该板在冲击时会产生脉冲形的压缩波,平滑的上升和下降时间范围为0.65至1 µs。这种减震板损坏的实验是在设定在200至450 m/s之间的撞击速度的SIC陶瓷上进行的。多亏了激光干涉法分析,目标后面速度可在给定的应变率载荷下测量均方根骨架强度。使用脉冲载荷和实验确定的脉冲强度,通过弹性塑料数值模拟评估了故障区中的应变速率。在适当的板板设计时,发现板撞击技术可以正确控制良好的应变速率载荷,左右在10 4 -10 5 s-1左右,可以达到相对较长的上升时间。这项工作有望提供合适的工具来研究陶瓷材料的高应变率行为。