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艾姆斯實驗室設計新型3D打印節(jié)能制冷系統(tǒng)

魔猴君  行業(yè)資訊   2394天前

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美國能源部艾姆斯實驗室的研究人員在制冷領域取得了新的突破,而3D打印是其中的重要組成部分。研究人員利用這項技術設計和建造了一個新的先進模型系統(tǒng),該系統(tǒng)成功地使用了極少量的磁熱材料來實現(xiàn)制冷級冷卻。這為開發(fā)更高能效的固態(tài)冷卻系統(tǒng)指明了方向,以取代目前最常用的過時氣體壓縮制冷。



該系統(tǒng)被稱為CaloriSMART(小型模塊化先進研究級測試臺),專門設計用于快速評估再生器中的材料。它的目的是大大縮短制造時間。為了測試該系統(tǒng),研究人員將釓樣品應用于順序磁場。這導致樣品在加熱和冷卻之間交替。在這些加熱和冷卻循環(huán)期間,使用精確計時的泵來循環(huán)水,系統(tǒng)表現(xiàn)出約10瓦的持續(xù)冷卻功率,冷熱端之間的15攝氏度(略低于30℉)梯度僅使用約3立方厘米的釓。

 

CaloriCool項目總監(jiān)兼艾姆斯實驗室科學家Vitalij Pecharsky表示:“盡管預測我們會因為預期的低效率和損失而失敗,但我們一直相信它會起作用,但我們對它的工作效果感到驚喜,這是一個了不起的系統(tǒng),它的表現(xiàn)非常出色,近20年來室溫附近的磁制冷已經(jīng)有了廣泛的研究,但這是已經(jīng)開發(fā)出來的最好的系統(tǒng)之一?!?/span>

 

系統(tǒng)的設計和建造總共花費了大約5個月的時間。 3D打印使團隊能夠定制構建歧管。這是保持樣品系統(tǒng)的一部分,并循環(huán)實際利用系統(tǒng)冷卻能力的流體。該系統(tǒng)的其他部分包括定制的釹鐵硼磁體,為樣品提供集中的1.4特斯拉磁場,以及一個精確的在線泵送系統(tǒng),使流體循環(huán)?!拔覀儤嬎己椭圃霤aloriSMART的主要原因是加速卡路里材料的設計和開發(fā),因此與現(xiàn)在通常需要20年左右的時間相比,它們可以推進制造領域至少兩到三倍的時間”。




在他們用磁熱材料進行的成功測試之后,該團隊打算升級系統(tǒng)以與其他類型的材料一起工作。與電熱材料一樣,彈性材料可以在受到周期性拉伸或壓縮時可逆地加熱和冷卻。將所有這三種類型的材料與一個系統(tǒng)兼容將是首要的,并且將以僅能幫助未來的制冷項目的方式簡化這種研究。對于這種環(huán)保,節(jié)能的制冷工藝來說,未來看起來很光明,該團隊認為這種工藝對于大規(guī)模制造來說是可擴展的,從而使不久之后就能在市場上推廣。

 

網(wǎng)譯自:3ders.org

 

 

來源:中國3D打印網(wǎng)

   
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