dissertation
Katja Klinar (Author), Andrej Kitanovski (Mentor), Ciril Arkar (Co-mentor)

Abstract

The results of the numerical analyses confirmed that magnetocaloric devices with thermal switches or thermal diodes can operate at higher frequencies than the currently used active magnetic regenerators, but we were not able to confirm this experimentally within the scope of this work. The reason for this in the case of thermal diodes is the limited state of the art and the unavailability of suitable materials, and in the case of thermal switches, the switching ratio was smaller and the response time longer than expected. Nevertheless, the guidelines for the rapid development of micro-technology, new material processing and machining, indicate the possibility of an experimental confirmation of the concept in the coming years.

Keywords

dissertations;

Data

Language: English
Year of publishing:
Typology: 2.08 - Doctoral Dissertation
Organization: UL FS - Faculty of Mechanical Engineering
Publisher: [K. Klinar]
UDC: 536.24:66.045:621.57(043.3)
COBISS: 130116355 Link will open in a new window
Views: 287
Downloads: 71
Average score: 0 (0 votes)
Metadata: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Other data

Secondary language: Slovenian
Secondary title: The application of thermal switches and thermal diodes in a system with cyclical temperature change
Secondary abstract: Doktorsko delo obravnava prenos toplote pri magnetnem hlajenju z uporabo trdninskih toplotnih diod in tekočinskih toplotnih stikal. V prvem sklopu smo razvili 1D numerični model magnetokalorične naprave z vgrajenima dvema toplotnima diodama. Osredotočili smo se na lastnosti materialov, primernih za toplotne diode ter na toplotno rektifikacijo v tranzientnem režimu delovanja. Rektifikacijski koeficient smo določali tudi z uporabo nevronskih mrež. V drugem sklopu smo razvili 1D numerični model za simulacije statičnih toplotnih stikal. Z občutljivostno analizo smo določili najvplivnejše parametre, nadgraditev modela z genetskim algoritmom pa je omogočila optimizacijo dimenzij toplotnega stikala in magnetokaloričnega materiala glede na največjo temperaturno razliko med izvorom in ponorom toplote. Delovanje dveh konceptov toplotnih stikal smo analizirali eksperimentalno s principom elektroomočenja in ferohidrodinamike. Delovanje slednjega smo testirali tudi v magnetokalorični hladilni napravi. Rezultati numeričnih analiz potrjujejo sposobnost delovanja magnetokaloričnih naprav s toplotnimi stikali oz. toplotnimi diodami pri višjih delovnih frekvencah od trenutno uporabljenih aktivnih magnetnih regeneratorjev, česar pa v okviru dela tega nismo mogli eksperimentalno potrditi. Na področju toplotnih diod zaradi omejenega stanja tehnike in razpoložljivosti ustreznih materialov, pri toplotnih stikalih pa zaradi manjšega preklopnega razmerja ter daljšega odzivnega časa od pričakovanega. Kljub temu pa smernice hitrega razvoja mikrotehnologije, obdelave materialov in izdelave novih materialov kažejo na možnost eksperimentalne potrditve koncepta v prihodnjih letih.
Secondary keywords: toplotna stikala;toplotne diode;prenos toplote;upravljanje s toploto;magnetokalorične naprave;disertacije;
Type (COBISS): Doctoral dissertation
Study programme: 0
Embargo end date (OpenAIRE): 1970-01-01
Thesis comment: Univ. v Ljubljani, Fak. za strojništvo
Pages: XXXII, 195 str.
ID: 16746389