הקדמה: הקונפורמנטלי והפלויד דינאמי

אספקת אנרגיה לוכדת אנרגיה ממקורות כגון חום, תנועה, אור או ⁇ כימי ולהפוך אותו לכוח חשמלי רב-העוצמה.בין התופעות הפיזיות הרבות הננצלות במערכות אלה, הממשק בין העברת חום וזרימה נוזל בולט כגורם מכריע של יעילות וזרימות מעשיות.כאשר מהנדסים בכוונה תחבורה תרמית עם תנועה נוזלית, הם פותחים רווחים שאינם ניתנים להשגה עם תהליך משני בלבד, וניתן לשפר את התערובת מסיבית, אפילו לא-מחדשנית.

מימון של העברת חום ו- Fluid Flow

(העברה של חום מתרחשת באמצעות שלושה מנגנונים עיקריים: התנהגות, הדבקה וקרינה;0ConductionveFLT:1 הוא העברת אנרגיה תרמית בתוך נוזל מוצק או קבוע בשל התנגשות מולקולרית; הוא מתואר על ידי חוק ארבעהier של אספקת חשמל מגנטית או לחץ חיצוני (RLT) הוא צורך בטמפרטורה גבוהה או חומציבית (RLT) על ידי לחץ חיצוני, אשר אינו מונע על ידי חום אחד על ידי דחיסה חיצונית (R).

(ב) , [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

הסינרגיה בין העברת חום וזרימה נוזל מתגלה בעוצמה רבה ביותר בחילופי חום convective. כאשר משטח חם נחשף נוזל נעים, שכבת הגבול התרמית שמתפתחת הוא דקר על ידי הזרם, הגדלת קוגניציה חום.זה דקינג בולט במיוחד בזרימה סוערת, שבו תרופות תמיד מביאות נוזל קריר יותר לקיר ונושאים נוזל מחומם.

תפקיד של פלויד זרימה בהעברת חום עבור אנרגיה

גנרטורים (TEGs)

(הגנר התרמואלקטרי ממיר את ההבדל בטמפרטורה ישירות למתח החשמלי באמצעות אפקט ה-Seebeck.יעילותו של TEG מוגבלת באופן יסודי על ידי יעילות הקרונו של ה- Carnot, כאשר ה- CarnotpLT:0ZTFLT, לדוגמה, להורדת נוזל חום גבוה (FLT) - 2ZTFLT 3 חומר תחת מומים אם הטמפרטורה הגדולה אינה יכולה להיות מעצימה את גודלו של חום, או חום (R) באופן קבוע) באופן קבוע, או חום.

מערכות TPV (TPV)

התקנים הירומולקולטאיים משתמשים בפלט תרמי מחומם לטמפרטורות גבוהות (בדרך כלל 1000-1500 K) כדי לקרין פוטו-וולטאית תאים, בעוד מנגנון העברת החום העיקרי הוא קרינה, הפלוט עצמו חייב להיות מחומם על ידי מקור חום - לעתים קרובות קובוס או מדבק סולארי - שבו נוזל אספקה אנרגיה תרמית הנדרשת, במערכות כאלה, (למשל, נוזל) יש צורך בטמפרטורות נוזליות, או טמפרטורה נוזלית) כדי למזערית (חום) על פני השטח של חום (חום) השפעות חום).

משככי אנרגיה Piezoelectric קציר עם Fluid-Induced Oscillations

למרות קצירי דגנים הם בדרך כלל קשורים עם רטט מכני, זרימת נוזל יכול להיות המקור של רטט זה.מכשירים כגון הידרוטציה מבוססת פלוטר או מערבטקס המושרה (VIV) קצירים להשתמש זרימת האוויר או מים על פני גוף bluff כדי ליצור מודולים חשמליים בו זמנית רטט כי deform a ⁇ electric אלמנט כאן, הסינרגיה היא in: הביצועים הקינטיים של נוזל הוא בדרך כלל לתוך זרם חשמלי אחד, אבל הוא דחף חשמלי.

המונחים: Optimal Synergy

יצירת מכשיר יעיל של איסוף אנרגיה אשר מנצל באופן מלא את סינרגיה של העברת חום-השפעה-שפעת-זרימה דורש תשומת לב זהירה לפרמטרים עיצוביים מרובים.התתתות הבאות מתארת את הגורמים הקריטיים ביותר.

בחירת פלויד עבודה

(הופנה מהדף [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]

ערוץ הגיאומטריה והזרו

(הגיאומטריה של ערוצי זרימה משפיעה מאוד על העברת חום וירידה בלחץ (בזרם מלבני ישר) קל לייצר אך לייצר זרימה של ליטרים (FLT) במספרים נמוכים של ריינולדס, אשר הוליד מספר קבוע של 10000) אשר מרבית חום (FLT) עם עלייה משמעותית של צריכת חשמל מ-FLT2, אם כי קיבולת גבוהה של קיבולת גבוהה של קיבולת גבוהה של 2, 000 ליטר).

רמת זרימת לחץ והורדת לחץ

(הופנה מהדף [[1924]]]]]] [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[[[1924]]]]

אפשרויות ל-Hychanger Surfaces

החומרים המשמשים לקירות החלפת חום משפיעים הן על ההתנגדות התרמית והן על עמידות תרמית גבוהה כמו נחושת ( ⁇ 400 W / mK) ואלומיניום ( ⁇ 200 W / mK) להפחית התנגדות התנהגותית ולהבטיח כי הנוזל יכול למעשה להעביר חום או מן היסוד הקציר (Ricusting) התנגדות קורוזית, עלות, משקל, ותפקודי כוח אדם הם גם גורמים מתקדמים, <20>ממים חזקים יותר, אם כי הם דורשים תפקודים מורכבים יותר של חום (Ric) או מתפקודים מורכבים יותר (Ric Rerosive) או מתפקודים) מורכבים יותר (Ric Repogic Repogic Repogic Reporligic Repogic Revgive) או מצמצם את תפקודים) או מתפקודים) נמוך יותר (Ric Revgic Revgic Revgive) או מתפקודים) נמוך יותר (Ric Revgive) אם כי הם גם כן, אם כי הם גם כן, אם כי הם גם כן, אם כי הם גורמים מורכבים יותר, אם כי הם גם כן, אם כי הם גורמים).

יישומים Exploiting Heat Transfer ו- Fluid Flow Synergy

התאוששות פסולת תעשייתית

על פי מחלקת האנרגיה של ארה"ב, כ-20-50% מההכנסות של אנרגיה תעשייתית אבודים כחום פסולת, רוב זה בצורת גזים ממצה או נוזלי חום.האורמואלקטריים משולבים במחסניות ממצה או לולאות קרירות יכול לשחזר חלק של חום זה.

אנרגיה סולארית Thermal Energy Harvesting

(ה) כוח סולארי מרוכז (CSP) ואספן תרמי סולארי מסתמכים על זרימת נוזלים להובלת חום מן הספג לחסימת חשמל (CLT) ותחנות חום (CLT) ואספן חום סולאריים (FLT) ונוזלים מחוסנים: מים זורמים מפלט מים זורמים דרך נוזל, או מנפחים, ללא חימום רגיל, ללא חום, יכול להיות מרוכז דרך חום רגיל, בתנאי קירור (או מים) של מים קרירים אחרים, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, ניתן לספוגים, לאחר מכן, נוזל מים זורמים באופן פעיל, נוזל מים זורמים לתוך נוזל מים זורמים באופן פעיל, או אוויר נוזלי, או אוויר נוזלי, אשר יכול להיות ממתכת נוזל, או אווירי מים נקיים, או אווירי מים צלולים, אשר יכול להיות מרוכזים, לאחר מכן, או אוויר נוזלי, לאחר מכן, או אוויר, לאחר מכן, אשר יכול להיות מרוכזים, על ידי נוזל, אשר יכול להיות ממתכת נוזל, 000 נוזל, 000 נוזל, 000 נוזל, ללא הגבלת זמן קצר, 000 נוזל, 000 נוזל, 000 נוזל, 000 נוזל, 000, ללא נוזל, 000 נוזל, 000, 000, 000, 000, 000, 000 נוזל, 000 נוזל, 000 נוזל, 000 נוזל, 000 נוזל,

Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)

OTEC מנצל את ההבדל בין מים חמים פני השטח (25–30 ° C) לבין מים חמים חמים חמים (ד) מים חמים ומים עמוקים (6 מעלות צלזיוס) כדי להניע מנוע חום.

משאבות חום גותרמיות וקטני צ'ילה קטנים

משאבות חום של קוד-קרקע (GSHPs) להשתמש בטמפרטורה תת-קרקעית יציבה לחום ולבניינים מגניבים, בעוד שהם לא נחשבים בדרך כלל קצירי אנרגיה (הם צורכים חשמל כדי להזיז חום), FLT:0geothermal thermoelectric גנרטורים FLT:1 כי הם באופן ישיר להמיר את ההבדל הטמפרטורה בין המקומות האלחוטיים ואוויר מזווית חשמלית הוכח כאן.

כיוונים עתידיים ומחקרים עתידיים

מערכות פלויד וחכם

אחד התחומים המבטיחים ביותר הוא פיתוח מערכות הסתגלותיות אשר FULT:0 דינמית אופטימיזציה נוזל זרמה נוזל זרם 1 מבוסס על תנאים בזמן אמת, שימוש אלגוריתמי למידת מכונה וחיישנים משובצים (טמפרטורה, לחץ, קצב זרימה), בקר יכול לשנות מהירות משאבה או עמדות שסתום כדי לשמור על TEG בנקודה המקסימלית שלה כמו אפקט חום, תוצאות ניסיוניות מוקדם, אשר ניתן גם לזרז את רמות בקרה מגנטית או מיקרוסקופית, עם 152 אלקטרו-חשמל, בתנאי מגנטיות, 000, אשר ניתן גם כן, 000.

ננופולים ומיקרו-קנצ'ומונים חומרים של שינוי בשלב

(הופנה מהדף ננופול) ממשיך למשוך תשומת לב ליכולת שלהם לשפר את ההתנהלות התרמית ואת העברת החום הזמנית.העבודה האחרונה התמקדה ב-FLT:0hybrid nanofluidsFLT:1 המשלב שני סוגים שונים של חלקיקים (למשל, AlFua) ו-AlFLT:2FLT:43FLT:5 + גרפן) לשימוש יעיל יותר בטמפרטורה גמישה (Ricial)

אנרגיה מיקרו-השפעה

במיקרו-סול, הסינרגיה בין העברת חום וזרימה נוזל הופכת אפילו יותר אינטימית. (FLT:0Microfluidic thermoelectric גנרטורים thermoelectricsFLT:1) משלבת ערוצים מיקרו-ממדיים ישירות לתוך החומר התרמוסאלקטרי, ומאפשר חום להחליף מעל מרחקים קצרים מאוד.

Multiphysics Modeling and Optimization

המורכבות של העברת חום משותפת, זרימת נוזל, וההמרות החשמלית דורשות כלים מתקדמים מודלים.FLT:0CFD יחד עם ניתוח אלמנט סופי (FEA)FLT:1 עבור thermoelectrics הוא עכשיו סטנדרטי מחקר בפועל. Open-source ו- Tradingrs (למשל, ANSYS Fluent, Multiphysics) מאפשר למהנדסים לדמות את כל המכשיר והאופטימיזציה, גלאומטריה, ופרמטרים של מערכת ההפעלה במהירות של ציוד עיבוד חומרים (Pre) כדי להשיג את רמות עיבוד חשמל חלופיות.

מסקנה

השילוב היעיל של העברת חום וזרימת נוזל הוא לא רק פרט טכני - זה מאפשר בסיס עבור טכנולוגיות רבות קציר אנרגיה.מ גנרטורים thermoelectric ו thermoPhotovoltaics כדי לבזבז התאוששות חום ומערכות תרמית, היכולת להעביר אנרגיה תרמית ביעילות באמצעות נוזל זורם ישירות קובע את ⁇ הטמפרטורה שמניעה המרה, מהנדסים, בזהירות, גליאומטריה, קצב זרימה, תכונות חומריות כדי למקסם את כוח תרמי, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו אופטימיזציה מיקרו-תרגול, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו גם חומרים, כמו חומרים יעילים יותר, כמו גם יותר, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו אופטימיזציה של חומרים יעילים יותר, כמו אופטימיזציה של חומרים מיקרו-מתקני בקרה, כמו אופטימיזציה, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו גם חומרים חזקים יותר, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו אופטימיזציה של חומרים יעילים יותר, כמו אופטימיזציה של חומרים גמישים, כמו גם חומרים גמישים, כמו גם חומרים יעילים יותר, חומרים יעילים יותר, כמו גם חומרים יעילים יותר, אשר מניעים, אשר מניעים, כמו גם חומרים יעילים יותר, כמו גם חומרים יעילים יותר, אשר מניעים, כמו אופטימיזציה של חומרים