मांग पर ऊर्जा भेजने के लिए तापीय ऊर्जा भंडारण (टीईएस) और पारंपरिक ताप इंजनों का उपयोग करके केंद्रित सौर ऊर्जा (सीएसपी) को अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों से अलग किया जाता है।हालांकि, ऊर्जा की प्रतिस्पर्धी स्तरीय लागत (एलसीओई) प्राप्त करने के लिए, सीएसपी सिस्टम लागत को कम किया जाना चाहिए।
हीट एक्सचेंजर्स के रूप में कई ट्रिपल आवधिक न्यूनतम सतहों (टीपीएमएस) और आवधिक नोडल सतहों के हाल के अध्ययनों से पता चला है कि श्वार्ज़-डी टीपीएमएस सतहों में उत्कृष्ट गर्मी हस्तांतरण गुण हैं।समूह IV-VI संक्रमण धातु कार्बाइड, बोराइड और कंपोजिट सबसे आम अति उच्च तापमान सिरेमिक (यूएचटीसी) सामग्री हैं।एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग की शुरुआत से पहले, टीपीएमएस उपकरणों को बनाना मुश्किल था।
सिरेमिक टीपीएमएस संरचनाओं के निर्माण के पिछले तरीकों की तुलना में, चिपकने वाला जेट एडिटिव निर्माण सिरेमिक बनाने की एक आशाजनक और स्केलेबल विधि के रूप में विकसित हो रहा है।चिपकने वाली जेट प्रिंटिंग का उपयोग यूएचटीसी हीट एक्सचेंजर प्लेटों को प्रतिक्रियाशील घुसपैठ के साथ संयोजन में बनाने के लिए किया गया है, लेकिन इसका उपयोग उच्च सापेक्ष घनत्व के लिए यूएचटीसी टीपीएमएस संरचनाओं को बनाने के लिए नहीं किया गया है।सिंटरिंग नैनोमटेरियल्स से सीखे गए सबक बताते हैं कि मोल्डिंग के दौरान कम कच्चा घनत्व हमेशा एक मुद्दा नहीं होता है और अच्छी एकरूपता प्राप्त करना अधिक महत्वपूर्ण होता है।
इस अध्ययन में, लेखकों ने खाली उम्मीदवारों को सिंटरिंग और प्रिंट करके यूएचटीसी-टीपीएमएस संरचनाओं के चिपकने वाले स्प्रे एडिटिव निर्माण की व्यवहार्यता का प्रदर्शन किया।कम से कम 92% सैद्धांतिक सापेक्ष घनत्व वाले घटक बनाए गए, जो टीपीएमएस का भी हिस्सा हैं।
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लक्ष्य घनत्व मध्यवर्ती से सिंटरिंग के अंतिम चरण में संक्रमण का प्रतिनिधित्व करता है, जो कि सिंटरिंग एचआईपी तकनीक का उपयोग करके पूर्ण घनत्व के लिए जटिल निकट-शुद्ध रूपों को सिंटर करने और गैस पारगमन को दबाने के लिए आवश्यक है।प्रदर्शन टीपीएमएस भाग का उद्देश्य यह देखना था कि क्या परीक्षण नमूनों से प्राप्त मुद्रण और सिंटरिंग पैरामीटर जटिल ज्यामिति पर लागू होते हैं जिनका उपयोग हीट एक्सचेंजर डिजाइन के लिए किया जाएगा।
टीम ने 9 सेमी 3 क्यूबिक टीपीएमएस टुकड़े मुद्रित किए और उन्हें विकृत या तोड़े बिना पाप किया।सीएसपी हीट एक्सचेंजर्स में पिघले हुए क्लोराइड लवण में सर्वश्रेष्ठ-इन-क्लास प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए डिजाइन टोपोलॉजी, सामग्री और निर्माण अग्रिम प्रस्तुत किए जाते हैं।
शोधकर्ता ZrB2-MoSi2- आधारित UHTC-TPMS कोशिकाओं के निर्माण के लिए बाइंडर जेट एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग और सिंटरिंग के संयोजन के उपयोग पर चर्चा करते हैं।इसकी अच्छी प्रसंस्करण विशेषताओं और गुणवत्ता के कारण, ZrB2-MoSi2 को एक UHTC-TPMS हीट एक्सचेंजर की व्यवहार्यता प्रदर्शित करने के लिए जानबूझकर एक अमान्य उम्मीदवार के रूप में चुना गया था जब तक कि इस एप्लिकेशन के लिए सर्वोत्तम UHTC सामग्री निर्धारित नहीं की जा सकती।
यह दिखाया गया था कि चिपकने वाला स्प्रे योज्य निर्माण का उपयोग UHTC-TPMS संरचनाओं को प्रिंट और सिंटर करने के लिए किया जा सकता है।विरूपण को प्रभावी ढंग से सीमित करने के लिए, यह पाया गया कि एक स्थान-सीमित रणनीति की आवश्यकता थी।यह लगभग 2-3 मीटर के d50 के साथ पारंपरिक पाउडर फीडस्टॉक का उपयोग करने में सक्षम था, पारंपरिक UHTC प्रसंस्करण में उपयोग किए जाने वाले समान आकार।इन सामग्रियों को 92-98% के सैद्धांतिक सापेक्ष घनत्व के लिए पाप किया जाता है, जो गर्मी एक्सचेंजर तरल पदार्थ को दीवारों से गुजरने से रोकने, दो क्षेत्रों को अलग करने और उच्च घनत्व की आवश्यकता होने पर थर्मल आइसोस्टैटिक दबाव की अनुमति देने के लिए पर्याप्त है।
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