Mejorando la eficiencia energética de los generadores termomagnéticos: un estudio exhaustivo sobre frecuencia y disipación de calor
Autores: Homadi, Abdulrahman; Sarhan, Abd Alhamid Rafea
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mejorando la eficiencia energética de los generadores termomagnéticos: un estudio exhaustivo sobre frecuencia y disipación de calor
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Estudio
Generadores termomagnéticos
Eficiencia energética
Optimización
Generación de energía
Disipación de calor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio explora el diseño y la optimización de generadores termomagnéticos con un énfasis principal en mejorar la eficiencia energética. Los objetivos centrales giran en torno a mejorar la generación de energía y la disipación eficiente del calor. Llevamos a cabo una investigación exhaustiva, variando sistemáticamente parámetros como dimensiones, vueltas de la bobina y propiedades de los materiales, incluidas temperaturas y magnetización. En el centro de esta investigación yace la utilización de la susceptibilidad magnética variable de materiales ferromagnéticos-paramagnéticos dentro de zonas de temperatura distintas. El gadolinio (Gd) fue seleccionado debido a su temperatura de Curie única (TC) estrechamente alineada con la temperatura ambiente. El movimiento del disco de Gd sirve a un doble propósito: actuar como un transportador de calor desde la fuente hasta el sumidero e inducir voltajes. La sinergia entre un alambre de cobre enrollado alrededor del disco de Gd y el campo magnético generado por un imán permanente (PM) facilita la inducción de voltaje. El movimiento dinámico del disco de Gd, impulsado por cambios en las fuerzas netas (fuerza del imán permanente, fuerza de gravedad y fuerza de resorte), alimenta este proceso de conversión de energía. Esta técnica versátil promete en diversas aplicaciones, especialmente en escenarios caracterizados por un calor residual significativo, como motores y paneles solares. Nuestro enfoque de optimización multifacético no solo mejora nuestra comprensión de los generadores termomagnéticos, sino que también destaca su potencial como contribuyentes sostenibles y eficientes a las soluciones energéticas.
Descripción
Este estudio explora el diseño y la optimización de generadores termomagnéticos con un énfasis principal en mejorar la eficiencia energética. Los objetivos centrales giran en torno a mejorar la generación de energía y la disipación eficiente del calor. Llevamos a cabo una investigación exhaustiva, variando sistemáticamente parámetros como dimensiones, vueltas de la bobina y propiedades de los materiales, incluidas temperaturas y magnetización. En el centro de esta investigación yace la utilización de la susceptibilidad magnética variable de materiales ferromagnéticos-paramagnéticos dentro de zonas de temperatura distintas. El gadolinio (Gd) fue seleccionado debido a su temperatura de Curie única (TC) estrechamente alineada con la temperatura ambiente. El movimiento del disco de Gd sirve a un doble propósito: actuar como un transportador de calor desde la fuente hasta el sumidero e inducir voltajes. La sinergia entre un alambre de cobre enrollado alrededor del disco de Gd y el campo magnético generado por un imán permanente (PM) facilita la inducción de voltaje. El movimiento dinámico del disco de Gd, impulsado por cambios en las fuerzas netas (fuerza del imán permanente, fuerza de gravedad y fuerza de resorte), alimenta este proceso de conversión de energía. Esta técnica versátil promete en diversas aplicaciones, especialmente en escenarios caracterizados por un calor residual significativo, como motores y paneles solares. Nuestro enfoque de optimización multifacético no solo mejora nuestra comprensión de los generadores termomagnéticos, sino que también destaca su potencial como contribuyentes sostenibles y eficientes a las soluciones energéticas.