Modh fuaraithe níos éifeachtaí, coigilte fuinnimh, glas agus iniompartha ná treo na taiscéalaíochta gan staonadh daonna.Le déanaí, thuairiscigh alt ar líne san iris Science ar straitéis chuisniúcháin sholúbtha nua a d’aimsigh comhfhoireann taighde eolaithe Síneacha agus Mheiriceá – “cuisniú teasa torsional”.Chinn an fhoireann taighde gur féidir le hathrú an casadh taobh istigh de na snáithíní fuarú a bhaint amach.Mar gheall ar éifeachtúlacht cuisniúcháin níos airde, méid níos lú, agus infheidhmeacht maidir le gnáthábhair éagsúla, tá an “cuisneoir teasa twisted” déanta bunaithe ar an teicneolaíocht seo tar éis éirí geallta freisin.
Tagann an éacht seo ó thaighde comhoibritheach fhoireann an Ollaimh Liu Zunfeng ó Phríomh-Saotharlann Stáit na Bitheolaíochta Ceimic Íocshláinte, Scoil na Cógaisíochta, agus Príomh-Saotharlann Pholaiméir Feidhmeach Aireacht Oideachais Ollscoil Nankai, agus foireann Ray H. Baugman , ollamh le Texas State University, Dallas Branch, agus Yang Shixian, Docent of Nankai University.
Just a ísliú ar an teocht agus casadh air
De réir sonraí ón Institiúid Idirnáisiúnta um Thaighde Cuisniú, is ionann tomhaltas leictreachais oiriúntóirí aer agus cuisneoirí ar fud an domhain agus thart ar 20% den tomhaltas leictreachais domhanda.Tá éifeachtacht Carnot níos lú ná 60% ag an bprionsabal a úsáidtear go forleathan maidir le cuisniú comhbhrú aeir sa lá atá inniu ann, agus tá na gáis a scaoiltear trí phróisis chuisniúcháin traidisiúnta ag déanamh níos measa ar théamh domhanda.Leis an éileamh atá ag méadú ar chuisniú ag daoine, is tasc práinneach é teoiricí agus réitigh nua cuisniúcháin a iniúchadh chun éifeachtúlacht cuisniúcháin a fheabhsú tuilleadh, costais a laghdú, agus méid an trealaimh cuisniúcháin a laghdú.
Ginfidh rubar nádúrtha teas nuair a shíntear é, ach laghdóidh an teocht tar éis tarraingt siar.Tugtar “cuisniú teirmeach leaisteacha” ar an bhfeiniméan seo, rud a thángthas air chomh luath leis an 19ú haois.Mar sin féin, chun dea-éifeacht fuaraithe a bhaint amach, ní mór an rubar a shíneadh go 6-7 uair a fhad féin agus ansin é a tharraingt siar.Ciallaíonn sé seo go n-éilíonn cuisniú méid mór.Ina theannta sin, tá éifeachtacht Carnot reatha "cuisniú teirmeach" réasúnta íseal, de ghnáth ach thart ar 32%.
Tríd an teicneolaíocht “fuaraithe torsional”, shín na taighdeoirí an leaistiméire rubair shnáithíneach faoi dhó (brú 100%), ansin shocraigh an dá cheann é agus casadh ó cheann ceann é chun struchtúr Superhelix a dhéanamh.Ina dhiaidh sin, tharla untwisting tapa, agus tháinig laghdú ar an teocht na snáithíní rubair 15.5 céim Celsius.
Tá an toradh seo níos airde ná an éifeacht fuaraithe ag baint úsáide as teicneolaíocht 'cuisniúcháin teirmeach leaisteacha': déanann an rubar a shíneadh 7 n-uaire conarthaí níos faide agus fuarú síos go dtí 12.2 céim Celsius.Mar sin féin, má dhéantar an rubar a chaolú agus a shíneadh, agus ansin a scaoileadh ag an am céanna, is féidir leis an 'cuisniú teirmeach torsional' fuarú go 16.4 céim Celsius.Dúirt Liu Zunfeng, faoin éifeacht fuaraithe céanna, nach bhfuil an toirt rubair de 'cuisniú teirmeach torsional' ach dhá thrian de sin de rubar 'cuisniú teirmeach leaisteacha', agus is féidir le héifeachtacht Carnot 67% a bhaint amach, I bhfad níos fearr ná prionsabal an aeir. cuisniú comhbhrú.
Is féidir líne iascaireachta agus líne teicstíle a fhuaraithe freisin
Thug taighdeoirí isteach go bhfuil go leor spáis fós le feabhsú i rubar mar ábhar “cuisniúcháin teasa torsional”.Mar shampla, tá uigeacht bhog ag rubar agus éilíonn sé go leor cineálacha chun fuarú suntasach a bhaint amach.Tá a luas aistrithe teasa mall, agus ní mór aird a thabhairt ar shaincheisteanna mar úsáid arís agus arís eile agus marthanacht an ábhair.Dá bhrí sin, tá iniúchadh a dhéanamh ar ábhair “cuisniúcháin torsional” eile ina threo cinn thábhachtach don fhoireann taighde.
Is díol suntais é go bhfuil an scéim 'fuarú teasa torsional' infheidhme freisin maidir le línte iascaireachta agus teicstíle.Roimhe seo, níor thuig daoine go bhféadfaí na gnáthábhair seo a úsáid le haghaidh fuaraithe,” a dúirt Liu Zunfeng.
Chas na taighdeoirí na snáithíní polaiméire dochta seo ar dtús agus bhunaigh siad struchtúr helical.Is féidir an teocht a ardú trí shíneadh an helix, ach tar éis an helix a tharraingt siar, laghdaítear an teocht.
Fuarthas amach sa turgnamh gur féidir úsáid a bhaint as an teicneolaíocht "fuaraithe teasa torsional", sreang braidáilte poileitiléin titim teochta de 5.1 céim Celsius, agus an t-ábhar a shíneadh go díreach agus a scaoileadh gan athrú teochta beagnach.Is é prionsabal an 'fuaraithe teasa torsional' den chineál seo de shnáithín poileitiléin ná go laghdaítear casadh inmheánach an helix le linn an phróisis crapadh síneadh, rud a fhágann go dtiocfaidh athruithe ar fhuinneamh.Dúirt Liu Zunfeng go bhfuil na hábhair réasúnta crua seo níos marthanaí ná snáithíní rubair, agus go sáraíonn an ráta fuaraithe an ráta fuaraithe rubair fiú nuair a shíneann siad an-ghearr.
Fuair taighdeoirí freisin go n-eascraíonn feidhmíocht fuaraithe níos fearr nuair a chuirtear an teicneolaíocht “fuaraithe teasa torsional” i bhfeidhm ar chóimhiotail cuimhne cruth nicil tíotáiniam le neart níos airde agus aistriú teasa níos tapúla, agus nach gá ach casadh níos ísle chun éifeacht fuaraithe níos fearr a bhaint amach.
Mar shampla, trí cheithre shreang cóimhiotail nicil tíotáiniam a chasadh le chéile, is féidir leis an titim uasta teochta tar éis é a dhíspreagadh 20.8 céim Celsius a bhaint amach, agus is féidir leis an titim teochta meán iomlán 18.2 céim Celsius a bhaint amach freisin.Tá sé seo beagán níos airde ná an fhuarú 17.0 céim Celsius a baineadh amach ag baint úsáide as teicneolaíocht 'cuisniú teirmeach'.Ní thógann timthriall cuisniúcháin amháin ach thart ar 30 soicind,” a dúirt Liu Zunfeng.
Is féidir teicneolaíocht nua a úsáid i gcuisneoirí sa todhchaí
Bunaithe ar an teicneolaíocht "cuisniúcháin teasa torsional", tá múnla cuisneáin cruthaithe ag taighdeoirí a fhéadfaidh uisce a fhuarú.D'úsáid siad trí shreang cóimhiotail nicil tíotáiniam mar ábhair fuaraithe, ag rothlú 0.87 réabhlóid in aghaidh an ceintiméadar chun fuarú 7.7 céim Celsius a bhaint amach.
Tá bealach fada le dul fós ag an bhfionnachtain seo roimh thráchtálú ‘cuisneoirí teasa casta’, le deiseanna agus dúshláin araon,” a dúirt Ray Bowman.Creideann Liu Zunfeng go bhfuil an teicneolaíocht cuisniúcháin nua a fuarthas sa staidéar seo tar éis earnáil nua a leathnú sa réimse cuisniúcháin.Soláthróidh sé bealach nua chun tomhaltas fuinnimh a laghdú sa réimse cuisniúcháin.
Feiniméan speisialta eile i “cuisniú teasa torsional” ná go léiríonn codanna éagsúla den snáithín teochtaí difriúla, rud a tharlaíonn mar gheall ar dháileadh tréimhsiúil an helix a ghintear tríd an snáithín a chasadh feadh treo fad an tsnáithín.Chóirigh na taighdeoirí dromchla na sreinge cóimhiotail nicil tíotáiniam le sciath Thermochromism chun snáithín datha “fuaraithe torsional” a dhéanamh.Le linn an phróisis chasta agus neamhbhriste, téann an snáithín faoi athruithe datha inchúlaithe.Is féidir é a úsáid mar chineál nua d’eilimint braite chun casadh snáithíní a thomhas go cianda optúil.Mar shampla, trí athruithe datha a bhreathnú leis an tsúil naked, is féidir a fhios cé mhéad réabhlóidí atá déanta ag an ábhar i gcéin, atá ina braiteoir an-simplí.“Dúirt Liu Zunfeng gur féidir roinnt snáithíní a úsáid freisin le haghaidh fabraicí a athraíonn dathanna cliste, bunaithe ar phrionsabal “fuaraithe teasa torsional”.
Am postála: Jul-13-2023