热辐射研究生学术论坛(第二十四期)

文摘   2024-12-27 09:10   山东  

热辐射是能量传递的三大基本方式之一,是一种由于粒子热运动产生的、以电磁波形式传播的辐射。作为传热领域的重要组成部分,热辐射在航空航天、能源转化、工业制造、生物医学等领域均具有重要的应用前景。

为了促进热辐射及其应用领域的知识传播和成果分享,拓宽学术视野,推动相关领域的学术交流,为国内外优秀研究生提供一个高水平的学术交流平台,期刊《储能与节能(英文)》(Energy Storage and Saving)联合微信公众平台“热辐射与微纳光子学” 共同举办研究生学术论坛。本次论坛将聚焦热能转换,热系统管理等工程热物理领域的关键科学问题,深入探讨热辐射领域的学术前沿及技术应用,对促进能源高效利用,催生新技术和新模式具有重要意义。

会议名称热辐射研究生学术论坛(第二十四期)

会议时间2024年12月28日 19:00-21:00

主持人: 余本东 南京工业大学

点评专家:柯宇杰 香港岭南大学 

              林崇佳 香港科技大学

报告安排

参会方式

#腾讯会议:132-869-686

寇享直播:https://www.koushare.com/live/details/39516

报告简介:


报告题目基于纳米流体的北墙光谱分频结构对日光温室光热环境调控的研究


报告摘要中国日光温室(CSG)是中国北方特有的温室结构。由于作物和结构的阻挡以及CSG北墙的蓄热特性,白天北部作物区光照强度低于南侧,夜间室内温度较低。为了改善上述现象,本研究提出了一种由分频补光结构(FDCS)组成的主动式蓄热系统(AHS),该结构悬挂在北墙表面,可直接吸收近红外光(NIR)。在室温下,选择光程为10 mm、体积分数为0.005%的ATO-WO3/H2O(氧化锡锑-三氧化钨/水)纳米流体,该结构对NIR的平均吸收率为85.4%,对可见光(VIS)的平均反射率为75.7%。白天,FDCS吸收NIR用于集热,反射VIS供给作物用于光合作用。夜间,FDCS作为散热器放热维持室温。经过验证,在晴朗的冬季,北墙区域可以在高度方向上被直射阳光照射。通过系统的运行策略,相比于对照区,试验区作物植物生长因子水平全天平均提高21.5%,夜间空气温度平均提高1.4-1.9℃,一定程度上改善了日光温室面临的环境难题。该系统展现了同步调控温室内光热环境的潜力,并预示了该技术在日光温室内的应用前景。



报告题目宽带单向热辐射调控


报告摘要远场热辐射的定向控制对热量和能量的有效传递起着关键作用。对于热辐射的空间特性,我们需要两个参数,即俯仰角(θ)和方位角(φ)来准确的表征热辐射的方向性。随着微纳光子学的发展,许多研究工作已经在窄带或者宽带上实现了热辐射的俯仰角选择性,包括基于表面等离子体共振的光栅和超表面、基于声子极化激元的光栅或光子晶体。但由于缺乏足够的面内自由度,热辐射在方位角上仍是扩散的。针对这项挑战,本文通过在材料的近零介电常数(ENZ)波长范围内引入面内各向异性并最终结合磁光特性,在宽带内将热辐射的俯仰角和方位角同时限制在较小的空间范围内。通过研究平板结构中所支持的多个拓扑相位奇点对的演化,探索了可调谐的完美吸收/发射的物理机制。本文中设计了由梯度掺杂的磁光介电常数近零材料发射体和各向异性间隔层所组成的多层平板结构,该结构在宽波段(22~26 μm)范围内表现出同时具有俯仰角和方位角选择性的高度定向的热辐射 (θ:55°~79°,φ: 163.5°~ 196.5°)。此外,本文中进一步展示了具有不同非对称吸收/发射光谱模式的多种非互易发射体,所揭示的介电常数近零特性、各向异性和磁光特性的协同调控机制将在热伪装、热光伏和红外光源等应用中带来新的机遇。


报告题目基于GST相变调制实现多波段兼容隐身


报告摘要在对抗红外探测器方面,红外(IR)隐身技术显得至关重要,随着探测技术的不断完善,传统的单波段隐身技术在复杂电磁场环境、多样化作战背景和各种目标形态下已显不足,迫切需要研发多波段兼容的隐身技术。基于此,本团队基于相变材料GST进行光学设计,提出了一种用于柔性多波段隐身的非周期性多层结构(W/ GST/HfO2)。柔性基底的选择以及减反层的设计赋予薄膜良好的柔性特征以及丰富的表观颜色选择。其次该结构在两个红外探测波段的发射率可通过 GST 的相变调制得到有效抑制,在中波红外和低波红外波段的发射率值分别为 0.1 和 0.08,从而确保了有效的红外双波段隐身。此外,非探测波段的相对高发射率(ε 5- 8 μm = 0.486)实现了有效的被动辐射冷却,使样品表面的平衡温度比参考样品表面降低了12 ℃。这项研究为宽温度范围和多波段兼容隐身提供了可能性,使其适用于复杂的电磁场环境、不同的作战背景和各种非平面目标。



第二十五期热辐射研究生学术论坛也在筹备当中,欢迎感兴趣的学生报名参加!


报名方式:

请以邮件的形式将报告题目、中文摘要以及报告人信息(姓名、单位、硕士/博士、免冠照、指导老师)发送至邮箱thermalradiation@163.com,邮件主题请按照格式单位+姓名书写。初选通过之后,将发邮件确认。

关于《储能与节能(英文)》

《储能与节能(英文)》(Energy Storage and Saving)是一本由西安交通大学主办, 西安交通大学能源与动力工程学院和期刊中心共同承办的开放获取英文学术期刊。Energy Storage and Saving刊载储能与节能领域的原创性研究成果,致力于推进基础研究及其在热力学、化学、生物学、机电学、磁学、经济学等领域的广泛应用,为人类能源的可持续发展贡献智慧和方案。期刊由西安交通大学王秋旺教授担任主编,陶文铨院士担任荣誉主编,并于2021年入选“中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊”项目。


期刊主页:

http://www.keaipublishing.com/en/journals/energy-storage-and-saving/


投稿网址:

https://www.editorialmanager.com/enss/default1.aspx



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