摘要:商业航空的发展受到提高效率从而降低排放的需求的推动。全电动飞机提供了一种消除直接燃料燃烧排放的途径,但其发展受到当前电池能量和功率密度的限制。多功能结构动力复合材料结合了承重和储能功能,为高能量密度电池提供了替代方案,并有可能使电动飞机更轻更安全。本研究调查了将结构动力复合材料集成到未来电动飞机中的可行性,并评估了其对排放的影响。使用空客 A320 作为平台,概念性地设计了三种不同的电动飞机配置,包括结构动力复合材料、细长机翼和分布式推进。通过确定飞机任务性能要求和重量来估算结构动力复合材料所需的特定能量和功率。与传统 A320 相比,结构功率复合材料 >200 Wh/kg 的并联混合动力 A320 可在 1500 公里的任务中将燃油效率提高 15%。对于全电动 A320,结构功率复合材料 >400 Wh/kg 可将为 1000 公里飞行提供动力所需的电池比能或质量减半。
1928 年,皇家空军学院克兰威尔分校的学员弗兰克·惠特尔正式向上级提交了涡轮喷气发动机的构想。1929 年 10 月,他进一步发展了自己的构想。1930 年 1 月 16 日,惠特尔在英国提交了他的第一项专利(1932 年获得批准)。该专利展示了一种两级轴流式压缩机,为单侧离心式压缩机供气。实用的轴流式压缩机是由 AAGriffith 在 1926 年的一篇开创性论文(“涡轮设计的空气动力学理论”)中提出的构想实现的。惠特尔后来只专注于更简单的离心式压缩机,原因有很多。惠特尔的第一台发动机于 1937 年 4 月启动。它是液体燃料,并包括一个独立的燃油泵。惠特尔的团队几乎惊慌失措,因为发动机无法停止,甚至在燃料关闭后仍在加速。原来,燃料漏入发动机并积聚成池,因此发动机只有在所有泄漏的燃料燃烧完后才会停止。惠特尔无法引起政府对他的发明的兴趣,因此开发工作进展缓慢。
摘要。雷达无疑是战场上最重要的传感器,可用于对飞行器进行预警和跟踪。采用 AESA 火控雷达的现代战斗机能够捕获和跟踪远距离目标,距离可达 50 海里或更远。然而,低可观测或隐形技术的普及对雷达能力提出了挑战,将其探测/跟踪范围缩小了大约三分之一。战斗机雷达的这种退化更为严重,因为大多数隐形威胁都针对更高的频段进行了优化,例如火控雷达的情况。因此,电磁频谱的其他部分已被重新考虑,例如红外辐射 (IR)。由于燃料燃烧、空气动力摩擦和红外反射,每架飞机都是红外源。这样,喷气式战斗机就可以在寒冷的天空背景下被红外传感器探测到。因此,IRST 系统重新出现,为雷达提供了替代方案。除了目标探测能力(无论是否隐身)之外,IRST 系统还具有被动操作、抗干扰能力和更好的角度精度。另一方面,它们容易受到天气条件的影响,尤其是潮湿,同时它们不能像雷达那样直接测量距离。本文探讨和比较了 AESA 雷达和 IRST 系统这两种方法的能力和局限性,也对传感器融合的优势提供了一些见解。
摘要:由于未来几十年电力需求预计会增加,以及碳氢燃料燃烧发电引起的经济和环境问题,可再生能源并入偏远岛屿电网引起了人们的关注。在所有可再生能源中,潮汐能由于其可预测性和半日周期性,在潮汐流强的地区显示出积极贡献的潜力,这使得它与短期储能兼容。然而,它在可用功率密度较低的地区的表现尚未得到解决。本文根据全系统性能指标(如年度能源短缺和盈余以及电池负载率)评估了日本五岛群岛结合太阳能、海上风能和潮汐能的能源系统。如果没有储能,31% 的太阳能、47% 的海上风能和 22% 的潮汐能的能源结构提供了最低的年度能源短缺值(占总电力需求的 29.26%)和盈余值(29.26%)。当电池被纳入系统时,潮汐能是降低这两个参数的主要因素,在安装存储容量为 30 MW 的太阳能和潮汐能情景下,这两个参数的值分别高达 23.58% 和 19.60%。这些结果显示了在独立能源系统中利用潮汐能的优势,即使容量系数相对较低(0.33)。
HARUNA MOHAMMED 1 , OLANITE OLANREWAJU ADE 2 1, 2 尼日利亚明纳联邦理工大学电气/电子工程系 摘要 - 持续性化石燃料燃烧对环境有重大影响。因此,转向可再生能源系统或替代能源系统混合有助于最大限度地减少化石燃料排放的有害气体。本文介绍了在尼日利亚尼日尔州 FM Maitumbi 村建立混合光伏/柴油和电池系统的可行性评估。使用 HOMER 优化软件进行可行性分析。最佳混合光伏/柴油系统配置显示了如何减少大量二氧化碳,以及光伏渗透的影响。比较光伏柴油电池、无电池光伏柴油、独立柴油和独立光伏系统的系统配置,其能源成本分别为 0.4901 美元/千瓦、0.642 美元/千瓦、0.640 美元/千瓦和 0.699 美元/千瓦。光伏柴油电池混合动力系统 (HPS) 是为所考虑的地理区域设计的,考虑到净现值成本、能源费用、二氧化碳排放量、过剩发电量和可再生能源渗透率。索引术语-可再生能源、能源成本、排放、HOMER、辐照度和尼日尔州
• 如果没有 CCU,欧盟就无法实现气候中和。目前实施的经济和监管措施仅占实现气候中和所需努力的 34%。因此,这些措施必须通过其他措施得到大力支持,包括社会变革(30%)和技术发展(37%)。到 2050 年,技术减少的温室气体排放量中超过 21% 将来自 CCU,这将使欧盟减少约 2.5 亿吨二氧化碳排放。• 到 2050 年,欧盟需要捕获约 3.2 亿吨二氧化碳,其中 55% 将得到利用,其余将封存于地下。46% 将来自直接空气捕获 (DAC),23% 来自剩余工艺排放,23% 来自生物排放,2% 来自 CCU 燃料燃烧,只有 6% 来自剩余化石燃料排放。为了替代化石产品并确保未来几十年有足够的非化石碳供应,加快高排放行业的碳捕获和 DAC 至关重要,尤其是为了满足 2040 年代后期对燃料和化学品的需求。• 在利用的 1.73 亿吨二氧化碳中,50% 将用于生产 CCU 燃料,42% 用于化学品生产,8% 将矿化为建筑材料。b. CCU 在不同行业中的作用
摘要:商业航空的发展受到提高效率从而降低排放的需求的推动。全电动飞机提供了一种消除直接燃料燃烧排放的途径,但其发展受到当前电池能量和功率密度的限制。多功能结构动力复合材料结合了承重和储能功能,为高能量密度电池提供了一种替代方案,并有可能使电动飞机更轻、更安全。本研究调查了将结构动力复合材料集成到未来电动飞机中的可行性,并评估了其对排放的影响。以空客 A320 为平台,概念性地设计了三种不同的电动飞机配置,包括结构动力复合材料、细长机翼和分布式推进。通过确定飞机任务性能要求和重量来估算结构动力复合材料所需的特定能量和功率。与传统 A320 相比,并联混合动力 A320 的结构功率复合材料 >200 Wh/kg 可将 1500 公里飞行任务的燃油效率提高 15%。对于全电动 A320,结构功率复合材料 >400 Wh/kg 可将 1000 公里飞行所需的电池比能或质量减半。
在2022年,公路运输中的燃料燃烧占欧盟(EU)的CO 2排放量约为21%(7.6亿吨)。公路运输是唯一具有上升排放的部门,与1990年相比增加了24%。欧盟最初旨在在2030年之前禁止新CO 2发射汽车,但此后将该目标推迟到2035年,强调了持续的挑战,以推动快速脱碳。该部门的脱碳速度将减轻或加剧其他部门的压力,以保持在欧盟的碳预算范围内。本文探讨了加速或减慢道路运输过渡的影响。我们透露,较慢的脱碳路径不仅使系统成本增加了1,260亿e /a(6%),而且还需要在2030年将CO 2价格从137到290 E /T CO 2的翻倍,以触发其他部门的脱碳。在另一侧,加速向清洁运输的转变被证明是最具成本效益的策略,为供暖和工业部门的逐渐变化腾出了空间,同时减少了后来几年对碳去除的依赖。与当前的政策相比,欧盟目前所设想的比目前所设想的要避免滞留的资产,并节省多达430亿美元的资产。
I. 引言燃料电池(FC)是一种将氢化学能转化为电能的装置,可用于从移动和固定电源系统到便携式设备等各种应用。FC 的工作原理早在 1839 年就被发现,但直到最近二十年,该领域的研究活动才显着增加,提高了 FC 的灵活性和可靠性 [1]。促使 FC 发展的最重要因素之一是化石燃料燃烧对环境的严重影响。考虑到可以利用可再生能源(太阳能、风能、地热能等)通过水电解生产氢气,聚合物电解质膜 (PEM) 燃料电池成为减少对化石燃料依赖的最清洁和最有前途的替代品之一 [2]。该领域的改进需要跨学科工作和许多领域新技术的开发。最重要的问题之一与开发系统地处理干扰和模型不确定性的稳健控制策略有关。例如,在可变负载跟踪期间,针对电池内部燃料-氧化剂协调问题的有效控制算法可以避免瞬时功率下降和电池膜的不可逆损坏。然而,从控制的角度来看,燃料电池堆代表着一项重大挑战,因为它们相关的子系统存在相互冲突的控制目标和复杂的动态[3]。例如,九阶非线性模型用于描述基于氢-空气供给堆的发电系统。在这种模型中,状态相互作用通常通过以下方式建模
飞机电气化已成为21世纪的关注和发展的关注,成为了国际势头,作为一种削减民航部门的燃油消耗和排放的战略方法。通过电气化动力总成飞行演示(EPFD)项目,NASA正在与行业合作伙伴合作,以提高技术准备,应对集成挑战,并收集数据,以获取兆瓦(MW)类电气化飞机推进(EAP)系统示威者的未来标准和法规,该系统由区域性涡轮机或单次涡轮涡轮机商业运输公司使用。随着新型EAP概念的快速出现,当前的努力集中在开发评估电气化对车辆水平性能的影响的能力上。这需要在概念设计阶段进行参数建模,使用不确定性传播技术来说明EAP系统体系结构的高变异性。本文详细介绍了具有并行混合配置的大型涡轮螺旋桨飞机概念中多MW EAP系统参数变化的综合方法。主要目标是评估车辆水平的性能敏感性,例如范围和燃料燃烧量的降低,以根据近期EAP技术水平,包括特定功率,效率,效率和能量密度,包括特定功率,效率和能量密度。