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激光冷却对低轨道观测卫星的影响：尺寸、重量和功率分析
固体激光冷却是一项突破性技术，能够以微型方式将温度无振动冷却至 100 K。它似乎是一种很有前途的技术，可以提高未来观测卫星的性能，例如在 SWIR 和 NIR 领域。本文首次研究了在观测卫星上集成激光冷却器。我们的研究侧重于卫星有效载荷和平台级别的尺寸、重量和功率 (SWaP) 标准。其目标是评估在低地球轨道 (LEO) 红外观测任务中使用光学低温冷却器而不是机械低温冷却器的兴趣。提出了一种初步的空间激光冷却器 (LC) 架构。它由两部分组成。第一部分是冷却头，基于最先进的冷却晶体 10%Yb:YLF 和像散多通腔。第二部分是低温冷却器光电子学，基于耦合到冷却头的冗余激光二极管和光纤。考虑到红外探测器的热负荷和低温恒温器内的寄生热通量，估算了小焦平面的冷却功率。然后考虑到晶体效率、热链接损耗和光电效率，估算激光冷却器所需的光功率和电功率。假设一个为期 5 年的 LEO 微卫星任务，则对电力系统（PCDU、太阳能电池阵列、电池）和热控制系统（热管、散热器）进行尺寸计算。增加了额外的质量裕度以考虑机械支撑结构。最后，分别将有效载荷和平台的质量和体积相加，以获得卫星级别的 SWaP 平衡，代表激光冷却器的整体影响。在相同的任务和平台假设下，对微型脉冲管冷却器 (MPTC) 架构重复了该研究。最后，对这两种架构进行了比较。结果表明，即使激光冷却器的功率要求很高，质量和内部体积的减小也使得小型卫星有效载荷成为可能。
调查了cordex-FPS对流中KM级区域气候模拟合奏的热浪的表示
抽象热浪（HWS）是强调社会和生态系统的高影响现象。预计在世界许多地区的气候中，其强度和频率将增加。尽管这些影响可能是广泛的，但它们可能会受到当地和区域特征（例如地形，土地覆盖和城市化）的影响。在这里，我们利用了在这些精细尺度上阐明热浪的影响所需的高分辨率建模的最新进展。此外，我们旨在了解新一代KM规模的区域气候模型（RCMS）如何调节在众所周知的气候变化热点上热浪的代码。我们分析了15个对流渗透的区域气候模型（CPRCM，〜2–4 km网格间距）模拟及其驾驶，对流参数化的区域气候模型（RCM，〜12-15 km网格间距）的驾驶，来自Cordex旗舰飞行员对对话的模拟。重点是评估实验（2000-2009）和具有一系列气候特征的三个子域。在HWS期间，通常在夏季，CPRCMS表现出比驾驶RCMS更温暖和干燥的条件。与CPRCM相比，RCMS中的热通量分配发生了变化，导致较高的最高温度，每天的峰值高达〜150 W/m 2。这是由CPRCMS中土壤水分含量降低5–25％的驱动，这又与更长的干咒长度（最高两倍）有关。确定这些差异是否代表改进是一项挑战。然而，基于点尺度的最高温度评估表明，与RCMS相比，这种CPRCMS较高/干燥的趋势可能更现实，而参考位点的约70％表明与驾驶RCMS相比增加了附加值，仅当考虑到分布右尾部时增加到95％。相反，根据平坦区域上的高尺度网格方法，发现CPRCMS轻微有害效应。当然，CPRCM会增强干燥条件，对夏季温度高估的敲门含义。这种改善的HWS物理表示是否也对未来的变化产生了影响。
超音速的计算和实验研究...
本研究涉及光束-目标相互作用模拟的开发和验证，以确定给定目标几何形状、表面辐射强度和自由流条件的目标温度分布随时间的变化。通过数值和实验研究了湍流超音速流动的影响。实验在弗吉尼亚理工大学超音速风洞中进行，喷嘴速度为 4 马赫，环境总温度，总压力为 1。1 × 10 6 Pa，雷诺数为 5 × 10 7 / m。目标由涂成平黑色的 6.35 毫米不锈钢板组成。用 300 瓦连续光束镱光纤激光器照射目标，产生 4 毫米高斯光束，光束直径为 1.08 微米，距前缘 10 厘米，其中存在 4 毫米湍流边界层。吸收的激光功率为 65、81、101、120 瓦，最大热通量在 1035 至 1910 W/cm2 之间。使用中波红外摄像机测量目标表面和背面温度。还使用八个 K 型热电偶测量背面温度。进行了两次测试，一次是流动，另一次是流动。对于流动情况，隧道启动后开启激光器，流动达到稳定状态。对于流出情况，板以相同功率加热，但没有超音速流动。通过从流出温度中减去流动温度可以看到冷却效果。此温度减法有助于消除偏差误差，从而显着降低整体不确定性。使用 GASP 共轭传热算法模拟 81 和 65 瓦的实验。大多数计算都是使用 Spalart-Allmaras 湍流模型在 280、320 单元网格上进行的。进行了网格收敛研究。与 65 瓦的情况相比，81 瓦的情况显示出更多的不对称性，并且在上游发现了一个冷却增加的区域。通过热电偶和红外温度测量也可以看到背面的不对称性增加。对于流出的情况，计算低估了表面温度 7%。对于 65 瓦和 81 瓦的情况，靠近中心的表面冷却都被低估了。对于所有功率设置，对流冷却都会显著增加达到给定温度所需的时间。
高速航空航天的再生制动系统...
摘要： - 在高速飞机和铁路应用中使用再生制动系统（RBS）的使用表示能量回收，耗散和再利用的变革性进步。这项研究研究了专为高速导轨（HSR），太空发射恢复系统和弹道重新进入车辆而设计的复杂的电动力学，机电和混合动力学回收系统。在这些区域中的常规制动方法导致通过散热器大大损失能量，从而限制了系统效率。相比之下，使用超副作用，超导磁能储存（SME）和飞轮储能系统（FESS）的再生制动系统为有效的能量回收提供了理想的方法。固态电力电子设备与高速轨道逆变器在高速轨道上的组合可以使高速轨道上的高速轨道上的能量反馈到电网能量弹性，并提高电网的能量弹性，并弹性弹性弹性弹性弹性。在太空发射恢复中，创新的电动力系和基于等离子体的电磁制动制动器可实现轨道能量耗散，并具有调节的秋季动力学，从而最大程度地减少对逆转的依赖。弹道重新进入车辆使用空气动力集成的磁性水力动力学（MHD）制动系统，通过血浆鞘调节来促进受控减速并通过血浆鞘调节减少热通量。这项研究研究了通过适应效果的效率来调整效果效率，从而研究了重新分配和能量的能量效率。在强烈的机械应力下，压电纳米生成器在车辆组件中的整合增强了能量的回收，促进了多模式收获。建议的创新重新考虑了在高速速度运输系统中减速能源管理的基本范式，增强可持续性，降低了对消费依赖的依赖性，并降低了依赖性的依赖性，并具有长期的良好范围。未来的研究应集中于将基于量子点的超级电容器与固态锂空气电池合并，以增强高密度再生存储系统，从而加速下一代节能的航空制动和铁路制动技术。
在椭圆管热交换器中配有两个旋转扭曲的磁带
背景：研究了椭圆形管热交换器中纳米流体（NF）流动的热流性能，并用两个旋转磁带装配和涡轮。在先前的研究中，使用NF作为使用NF作为使用NF作为使用NF的旋转扭曲磁带作为使用NF的工作流体的问题较少。方法：考虑到在管状热量器中采用传热改善方法的重要性，请参见此处检查的被动和抗热传热改善方法。作为一种新型的研究案例，使用了水2 o 3 nf的旋转磁带；进行了灵敏度分析，以揭示纳米颗粒（ϕ），磁带旋转速度和重新数量对NU数字，泵浦功率和功绩数字（FOM）的影响。将5000 wm-2的热通量应用于壁表面，并采用了两相混合方法进行模拟。在具有三种不同旋转速度的固定和旋转扭曲磁带的情况下，研究了热交换器的性能。结果表明，在所有情况下，增加了RE数量，ϕ和旋转速度将增加NU数量和泵送功率。ϕ的增加将NU数字提高了6.1％ - 19.4％，泵送功率提高了59.2 - 280％。在较低的RE数字下增加NU数量的变化较低，并且在高RE数字下变为较高。ϕ增量对传热的影响正在增加，但在旋转磁带而不是固定磁带和普通管子的情况下以更高的倾斜速率发生。增加RE数量会减少FOM，同时增加ϕ会改善它。在旋转扭曲的磁带模式的情况下，FOM的值始终大于一个，对于固定模式，FOM的值始终低于0.9。显着的发现：FOM的最高值为1.57，是最高的旋转速度，最低的RE数和ϕ = 1％。实践意义和应用的潜在领域：在热交换器设备中有效传热的需求不断增加，因此需要采用热传递增强技术。通过数值研究了扭曲磁带的效果，它们的旋转以及NF S在热交换器中的应用。
热绝缘材料的新兴趋势和...
[1] Abbasian Arani AA，Sadripour S，Kermani S.纳米颗粒形状对正正弦波和可变波长的Sinusoid-Wavy微型通道中的Boehmite氧化铝纳米流体的热液压性能。Int J Mech Sci 2017; 128-129：550-563。[CrossRef] [2] Ali MM，Alim A，Ahmed SS。在纳米流体填充的凹槽通道中的水磁混合对流的有限元溶液。J ther 2021; 7：91-108。[CrossRef] [3]GüllüceH，ÖzdemirK。旋转再生热交换器的设计和操作条件优化。Appl Therm Eng 2020; 177：115341。[CrossRef] [4] Ahmadpour V，Rezazadeh S，Mirzaei I，Mosaffa Ah。水平磁场对垂直环中填充的凝胶流量的数值研究。J ther Eng 2021; 7：984-999。[CrossRef] [5] Sadripour S.大气 - 气溶胶/碳黑纳米流体的3D数值分析，位于伊朗Shiraz的太阳能空气加热器内。Int J Numer方法热流量2019; 29：1378-1402。[6] Sobamowo MG，Adesina AO。使用部分Noether方法在存在均匀磁场的情况下，对流辐射鳍具有与温度相关的热导率的热性能分析。J ther Eng 2018; 4：2287-2302。[CrossRef] [7] Bayareh M，Nourbakhsh A.的数值模拟和分析双管热交换器中瓦楞纸不同几何形状的热传递。J ther Eng 2019; 5：293-301。[CrossRef] [8]TokgözN，Aksoy MM，sahin B.J ther Eng 2016; 2：754-760。Therm Sci 2014; 18：283-300。使用PIV对波纹通道流动流量的流动特性进行了实验研究。[CrossRef] [9] Mahmoodi M，Arani AAA，Mazrouei S，Nazari S，AkbariM。平方腔中纳米流体的自由对流，底部壁上有热源，并部分冷却。[10] Behzadmehr A，Saffar-Avval M，Galanis N.使用两相方法，在带有均匀热通量的管中的纳米流体的湍流强制对流预测。INT J热流动流2007； 28：211-219。
SenseWear™ 臂带的准确性和可靠性...
摘要——消费者和研究人员缺乏一种易于使用、可靠且经济高效的方法来准确评估身体活动和能量消耗，这是成功控制体重的关键因素。BodyMedia 通过开发 SenseWear 臂带满足了这一需求，该臂带利用 2 轴加速度计、热通量传感器、皮肤电反应传感器、皮肤温度传感器和近体环境温度传感器来收集数据，从而计算能量消耗。本文概述了相关研究，这些研究展示了 SenseWear 臂带如何提供非常低的能量消耗错误率，相对于更昂贵、限制更多且难以使用的设备，以及它如何是一种经济高效且简单的解决方案，可在实验室外应用以跟踪和探索能量消耗。索引术语——SenseWear 臂带、能量平衡、传感器阵列、能量消耗、TEE、AEE、REE、消耗评估身体活动评估、情境检测、自由生活环境、准确性和可靠性、可穿戴计算机。简介 增加身体活动量以及实现和维持能量平衡已成为 21 世纪重要的个人健康目标。卫生专业人员深知，许多主要的健康问题都是由缺乏身体活动以及摄入的热量多于消耗的热量而引起或加剧的。肥胖症流行及其相关问题，包括高血压、II 型糖尿病、冠状动脉疾病、关节炎和慢性背痛，都证明了久坐的生活方式和超重会导致生活质量低下，在许多情况下还会导致过早死亡。虽然卫生专业人员以及有体重问题的个人都承认需要改善和维持他们的锻炼和饮食行为，但他们缺乏准确测量能量消耗所需的工具，而能量消耗是确定一个人消耗的能量是否多于摄入能量的重要身体测量指标。为了减肥，一个人首先必须能够准确量化活动量和能量消耗。只有这样，他们才能开始对日常生活进行必要的适当改变，以帮助他们提高活动量和调整卡路里摄入量。到目前为止，还没有一种易于使用、可靠且准确的方法可以在实验室环境之外定期评估身体活动量和能量消耗。这对体重有重大影响
ASCenSIon 中可重复使用运载火箭的任务分析、GNC 和 ATD：多轨道多有效载荷注入、再入和安全处置
摘要 可重复使用运载火箭 (RLV) 不仅是经济和生态可持续的太空进入的关键，也是满足对小型卫星和巨型星座日益增长的需求的一项至关重要的创新。为了确保欧洲独立的太空进入能力，ASCenSIon（推进太空进入能力 - 可重复使用性和多卫星注入）作为一个创新培训网络诞生，拥有 15 名早期研究人员、10 名受益者和 14 个遍布欧洲的合作组织。本文概述了该任务，从可重复使用级的上升到再入，包括多轨道注入和安全处置。特别关注 ASCenSIon 内部开展的有关任务分析 (MA)、制导导航和控制 (GNC) 和气动热力学 (ATD) 的活动。介绍了项目的预见方法、途径和目标。这些主题由于相互关联，需要内部创新和高水平的协作。飞行前设计能力推动了 MA 和 GNC 任务化工具与 ATD 软件相结合以测试/探索再入解决方案的必要性。这种可靠而高效的工具将需要开发用于发射器再入的 GNC 算法。此外，还解决了 RLV 轨迹优化的具体挑战，例如集成的多学科飞行器设计和轨迹分析、快速可靠的机载方法。随后，本研究的结果用于制定控制策略。此外，执行新颖的多轨道多有效载荷注入。随后，开发了一种 GNC 架构，该架构能够在精度和软着陆约束下以最佳方式将飞行器引导至目标着陆点。此外，ATD 在多个阶段影响任务概况，需要在每个设计步骤中加以考虑。由于初步设计阶段的复杂性和计算资源有限，需要使用响应时间短的替代模型来基于压力拓扑预测沿所考虑轨迹的壁面热通量。完整的概况包括发射装置为确保遵守空间碎片减缓指南而采用的任务后处置策略，以及这些策略的初步可靠性方面。本文对 ASCenSIon 工作框架内讨论的主题及其相互联系进行了初步分析，为开发 RLV 的新型尖端技术铺平了道路。关键词：可重复使用运载火箭、制导、导航和控制、可靠性、气动热力学、
在全球变暖下的大西洋尼诺变异性削弱
大西洋尼诺现象表现出与太平洋中更强的厄尔尼诺 - 南方振荡1，2（enso）的相似之处。东部赤道大西洋异常温暖，表面贸易风光放松，降雨在正大西洋尼诺尼诺3 - 6个事件中偏向赤道。赤道冷舌中的海面温度（SST）异常可以达到1.5°C，当事件达到峰值时，在北方夏季，热跃层（20°C等温线）的深度异常可能会超过30 m。在负面事件中发现相反的条件。耦合的海洋 - 大气相互作用 - BJERKNES呈阳性和延迟的负反馈 - 与太平洋中的反馈相似，可以解释大多数大西洋Niño的可变性，但其他机制可以对赤道SST异常造成重大贡献。大西洋尼诺尼诺对气候8 - 10和热带大西洋地区的海洋生物地球化学11，12在ENSO 13 - 17和热带气候18 - 21中具有重要影响。最近的研究表明，在过去的几十年中22 - 24年，大西洋尼诺变异性的变化较弱。东部地球大西洋SST变异性的变化归因于BJERKNES反馈23（BF）弱化的综合作用和增加的热通量阻尼23、24以及与cli-Menate Change相关的盆地范围内变暖22。这些研究使用观察和重新分析数据集研究历史时期SST变异性的变化。对耦合模型比较项目（CMIP）预测的广泛分析表明，在全球变暖下，ENSO事件将变得更强大，但存在大型不确定性25 - 30。在热带大西洋第31-34页中的大型气候模型偏见劝阻气候社区对该地区的气候变化进行了类似的深入评估，预计在模拟的大西洋大道上的多变量和他们的影响下，预计较大的不确定性弱势群体的较大不确定性也是如此。虽然已经确定了未来全球变暖下的大西洋尼罗尼诺电信的稳健转变和削弱21、35，但在当地降雨反应中存在大型不确定性
研究了与液体层相互作用的自吐滴相结合和捏合过程的研究
自割液（SRF），例如长链酒精溶液，是一种特殊的具有表面张力的液体，其异常依赖于温度，导致热乳头流与正常流体（NFS）的热毛细血流显着差异。最近对SRF的兴趣主要是由于它们在各种微重力应用和微流体中增强流体动力学和热传输中的作用，而其许多基本过程仍未开发。这项研究的重点是模拟和研究在不均匀加热条件下与自吐液层相互作用的SRF滴的行为。在这方面，我们采用具有相位模型的强大基于中央力矩的晶格Boltzmann方法（LBM），该模型结合了三个分布功能：一种用于两流体运动的分布函数：高密度的高密度raTIOS，包括界面的Marangoni压力，用于基于保守的Allen-cahn等分的三分之二的界面，用于捕获的界面，并捕获三分之二有效效果。我们介绍了SRF中的合并和捏合过程，并将其与NFS中的合并过程进行比较。我们的模拟表明SRF比NFS早于捏。在SRF中，流体向界面围绕界面的较热区域移动，这与NFS中的流动相反。我们还观察到，增加ohnesorge数量OH抑制了捏合过程，突出了粘性力相对于表面张力的作用，该作用是由重力效应或键数BO调节的。此外，我们探讨了如何分别在温度，m 1和m 2上分别改变表面张力的无量纲线性和二次灵敏度系数，以及无量纲的无量化热通量q影响着结合/捏合行为。有趣的是，与未加热的情况相比，在SRF中增加了M 2或Q，减少了捏合和扩大所需的时间。相比之下，在NFS中，增加M 1或Q会在捏合之前延长停留时间，并扩大了发生合并的OH-BO图中的区域。这些差异被证明是由于界面上热毛细力的变化所致。总体而言，我们发现在不均匀的加热下，SRF会增强捏合过程，从而在更广泛的条件范围内与NFS相比，捏合时间较短。