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应用能源
泵送热能存储 (PTES) 因其相对于其他电网规模电力存储技术具有多维优势而成为越来越有吸引力的研究领域。本文建立了一个模型，并用数字方式研究了基于氩气的布雷顿型 PTES 系统的性能。该模型用于优化系统的总工作输出和往返效率。热存储罐的纵横比和填料床分段操作已经改变，以评估它们对往返效率的影响。发现更长更薄的罐可以提高效率，热罐长度对系统性能的影响大于冷罐。发现分段操作中的“温度比”越大，往返效率越高，热存储出口工作流体温度越高，持续时间越短，性能越好。描述功率输出的关键特征被确定为最大功率区域的持续时间和“功率前沿”的陡度。为了最大限度地延长高功率区域的持续时间并减小功率锋面的宽度，使用了额外的潜热存储，然后使用等熵往复式压缩机/膨胀机结构评估其对往返效率的影响，预测效率高达 80%，接近理论预测的极限。
新闻通讯
电子束蒸气发生器（EBVG）广泛用于熔化和蒸发金属的应用。由于高度工作温度和真空边界，经常在EBVG腔中熔化和蒸发金属的实验表征变得具有挑战性。计算分析提供了这种物理现象的重要见解。在这项研究中，在三个不同的EBVG腔中研究了TIN的融化和蒸发。这些空腔可以容纳30cc，70cc和110cc的总充电量。内部通用CFD求解器Anupravaha用于CFD模拟融化和蒸发现象。比较了这三个系统的E梁下，熔融池剖面和TIN的蒸发速率的峰值温度。还研究了熔融池表面上的固体氧化物对熔融池轮廓和蒸发速率的影响。观察到，由于对流电流的变化，随着腔体积的增加，蒸发速率的边缘下降。由于纵横比的变化，熔融池的分数增加了70cc和110cc腔。还观察到，由于表面上存在氧化固体，熔融的部分和锡的蒸发速率略有增加。由于固体氧化物层，熔融池轮廓也发生了变化。这种现象可以归因于熔融金属表面上对流电流轮廓的变化。
纳米纤维素的功能材料：利用结构
为了开发具有独特性能和功能的先进/下一代材料，人们开始研究自然界中常见的分级组装。[1,2] 为了遵循模仿自然的理念，使用可再生/天然来源的构建块来开发分级结构最近成为自下而上制造领域的中心主题。纳米纤维素就是这样一种构建块，包括纤维素纳米晶体 (CNC) 和纤维素纳米原纤维 (CNF)（图 1），它由地球上最丰富的可再生聚合物纤维素组成。近年来，CNC 和 CNF 引起了人们的极大研究兴趣，广泛应用于生物医学、储能、包装、复合材料和特种化学品等多个行业。 [3–5] 这些高度结晶、高纵横比的纳米颗粒由 β (1–4) 连接的 D-葡萄糖单元的线性均聚物组成，表现出令人印象深刻的机械性能和可调的表面化学性质。鉴于 CNC 和 CNF 的高强度、尺寸各向异性和天然来源，使用纳米纤维素作为开发分级组装体的功能性构件引起了人们的极大兴趣。由于人们对纳米纤维素的广泛兴趣，之前已经发表了几篇评论，涵盖了 CNC 和 CNF 的材料特性、生产、加工、特性策略、化学改性和潜在应用，我们建议任何感兴趣的读者阅读这些评论以获取更多信息。[2–19]
利用热拉伸法制造具有复杂特征的光纤
摘要：高纵横比聚合物材料广泛应用于从服装等日常材料到工业和医疗领域的专用设备等各种应用领域。传统的制造方法，如挤压和模塑，在整合各种材料和实现复杂几何形状方面面临挑战。此外，这些方法在提供低成本和快速原型设计方面的能力有限，而这对于研发过程至关重要。在这项工作中，我们研究了使用市售的 3D 打印机来制造纤维预制件，然后将其热拉成纤维。通过优化 3D 打印参数，我们成功制造了直径小至 200 µm 且形状复杂、特征精确到几微米的纤维。我们通过从各种材料中制造纤维（例如具有不同刚度的纤维和具有磁性的纤维）证明了这种方法的多功能性，这有利于开发肌腱驱动和磁驱动的机器人纤维。此外，通过设计新颖的预制件几何形状，我们生产了锥形纤维和具有互锁机制的纤维，也适用于医疗可控导管应用。这些进步凸显了这种方法的可扩展性和多功能性，为生产用于各种应用的高精度聚合物纤维提供了一个强大的平台。关键词：增材制造；3D 打印；预制件制造；热拉伸；多材料纤维；功能纤维；纤维致动器
设计、分析、仪器和流程...
人们会考虑在不首先测量其稳定性、升力和阻力特性的情况下进行先进设计。风洞的实用性是显而易见的，但它并不是第一个空气动力学测试设备。测量阻力和航空理论各个方面的探索始于航空业的首次进步，即引入旋转臂。旋转臂装置（4 英尺长）是由才华横溢的英国数学家本杰明罗宾斯 (1707-1751) 开发的。它由作用在滑轮和主轴装置上的下落重物旋转，臂尖的速度仅为每秒几英尺（最高速度为 3 至 6 米/秒）。大量的湍流给实验者带来了严重的问题，例如确定模型和空气之间的真实相对速度。此外，当模型高速旋转时，很难安装仪器并测量施加在模型上的微小力。英国航空学会理事会成员 Francis Herbert Wenham (1824–1908) 于 1871 年发明、设计和运行了第一个封闭式风洞，解决了这个问题。经过一些实验研究，发现升阻比非常高，因为这种机翼可以支撑相当大的负载，使动力飞行似乎比以前想象的更容易实现。进一步的研究工作揭示了现在称为纵横比的影响：长而窄的机翼（如现代滑翔机上的机翼）比具有相同面积的短机翼提供更大的升力 [1-3]。
来自纳米纤维素的功能材料：利用结构...
为了开发具有独特性能和功能的先进/下一代材料，人们开始研究自然界中常见的分级组装。[1,2] 为了遵循模仿自然的理念，使用可再生/天然来源的构建块来开发分级结构最近成为自下而上制造领域的中心主题。纳米纤维素就是这样一种构建块，包括纤维素纳米晶体 (CNC) 和纤维素纳米原纤维 (CNF)（图 1），它由地球上最丰富的可再生聚合物纤维素组成。近年来，CNC 和 CNF 引起了人们的极大研究兴趣，广泛应用于生物医学、储能、包装、复合材料和特种化学品等多个行业。 [3–5] 这些高度结晶、高纵横比的纳米颗粒由 β (1–4) 连接的 D-葡萄糖单元的线性均聚物组成，表现出令人印象深刻的机械性能和可调的表面化学性质。鉴于 CNC 和 CNF 的高强度、尺寸各向异性和天然来源，使用纳米纤维素作为开发分级组装体的功能性构件引起了人们的极大兴趣。由于人们对纳米纤维素的广泛兴趣，之前已经发表了几篇评论，涵盖了 CNC 和 CNF 的材料特性、生产、加工、特性策略、化学改性和潜在应用，我们建议任何感兴趣的读者阅读这些评论以获取更多信息。[2–19]
实验空气动力学的发展...
摘要 — 本研究描述了实验空气动力学研究中心 (CPAERO) 最近的活动，包括致力于发展用于解决基础和工业流动问题的实验和数值空气动力学和气动声学技术能力的所有努力。尽管巴西政府在过去十年中资源投入较少且机构政策出现分歧，但在过去的 05 年里，已经能够建造一个中型低速亚音速风洞，并购买、设计和建造各种用于实验室和露天研究的设备。主要活动是在航空、汽车和风能等替代能源领域开展的。但是，流体结构相互作用、无人机噪声以及风洞和风速传感器校准等领域的其他应用正在开发中。为了支持实验研究，特别关注计算空气动力学，通过使用开源代码来设计翼型、机翼和计算流体动力学 (CFD) 中更复杂的流体模拟。与当地和国家公司的接口正在不断增加，以及与其他大学和研究中心的研究合作伙伴。本文介绍了一些非常规飞机分析、商用车（如轿车和皮卡的空气动力学）、不同纵横比的圆柱体上的流动以及有限高度表面安装圆柱体的实验和数值数据的结果。提供了用于设计小型水平轴风力涡轮机 (HAWT) 仿生叶片的最新方法和新方法。还将气动声学数值数据与自由流和横流条件下亚音速喷气机的实验数据进行了比较，显示了 CPAERO 工具和能力的灵活性。
实验空气动力学的发展...
摘要 — 本研究描述了实验空气动力学研究中心 (CPAERO) 最近的活动，包括致力于发展用于解决基础和工业流动问题的实验和数值空气动力学和气动声学技术能力的所有努力。尽管巴西政府在过去十年中资源投入较少且机构政策出现分歧，但在过去的 5 年里，已经能够建造一个中型低速亚音速风洞，并购买、设计和建造各种用于实验室和露天研究的设备。主要活动是在航空、汽车和风能等替代能源领域开展的。但是，流体结构相互作用、无人机噪声以及风洞和风速传感器校准等领域的其他应用正在开发中。为了支持实验研究，特别关注计算空气动力学，通过使用开源代码来设计翼型、机翼和计算流体动力学 (CFD) 中更复杂的流体模拟。与本地和国家公司的接口正在不断增加，以及与其他大学和研究中心的研究合作伙伴。本文介绍了一些非常规飞机分析、商用车（如轿车和皮卡的空气动力学）、不同纵横比的圆柱体上的流动以及有限高度表面安装圆柱体的实验和数值数据的结果。提供了用于设计小型水平轴风力涡轮机 (HAWT) 仿生叶片的最新方法和新方法。还将气动声学数值数据与自由流和横流条件下亚音速喷气机的实验数据进行了比较，显示了 CPAERO 工具和能力的灵活性。
飞机尺寸和平衡模块开发...
1.4 定义 A AEO 所有发动机可操作的飞机类别 在法规中，不同的规则适用于不同的类别 Far23 特技飞行 设计用于承受高 g 负载以实现高级飞行。仅限制飞行测试。实用有限的特技动作。最大 90 度倾斜。正常 正常动作。最大 60 度倾斜。通勤 螺旋桨驱动，受正常类别限制。Far25 运输 正常动作。前三个类别的重量限制为 5650 公斤，乘客限制为 9 人，第四个类别的重量限制为 8600 公斤，乘客限制为 19 人，第五个类别没有重量或座位限制。高度 以英尺或米为单位测量的离地高度。AMC 参见 MAC。攻角 翼型弦线与相对气流之间的角度。纵横比 机翼细长的量度。AR = b 2 /S，其中 b = 翼展，S = 机翼参考面积。B 平衡 不同的重量分布在整个飞机上，以平衡飞机并获得所需的重心位置和范围。银行 可以取出现金的地方。这里与飞机在滚转轴上的倾斜程度有关。以度为单位。BFL 平衡场长度。参见演示。BWB 翼身融合。C CD 0 零升力阻力系数是与升力无关的飞机阻力。重心 固体的重量集中在一点。CGR 参见爬升梯度 爬升率 与飞机在垂直平面上的移动速度有关。以 ftp（英尺/秒）为单位
通过直接激光干涉图案化对钠钙玻璃进行微加工和表面功能化
摘要：多功能玻璃因其出色的机械、光学、热学和化学性能组合而在许多成熟和新兴行业中很常见，例如微电子、光伏、光学元件和生物医学设备。通过纳米/微图案化进行表面功能化可以进一步增强玻璃的表面特性，将其适用性扩展到新的领域。尽管激光结构化方法已成功应用于许多吸收材料，但透明材料在可见激光辐射下的可加工性尚未得到深入研究，尤其是对于生产小于 10 µ m 的结构。在这里，基于干涉的光学装置用于通过可见光谱中 ps 脉冲激光辐射的非线性吸收直接对钠石灰基板进行图案化。制作的线状和点状图案具有 2.3 至 9.0 µ m 之间的空间周期和高达 0.29 的纵横比。此外，在这些微结构中可以看到特征尺寸约为 300 nm 的激光诱导周期性表面结构 (LIPSS)。纹理化表面显示出显著改变的特性。也就是说，经过处理的表面具有增强的亲水行为，在某些情况下甚至达到超亲水状态。此外，微图案充当浮雕衍射光栅，将入射光分成衍射模式。优化了工艺参数，以产生具有超亲水特性和衍射效率超过 30% 的高质量纹理。