In the search for more efficient and less environmentally harmful cooling technologies, the field of magnetocalorics is considered a promising alternative. To generate cooling spans, rotating permanent magnet assemblies are used to cyclically magnetize and demagnetize magnetocaloric materials, which change their temperature under the application of a magnetic field. In this work, an axial rotary permanent magnet assembly, aimed for commercialization, is computationally designed using topology and shape optimization. This is efficiently facilitated in an isogeometric analysis framework, where harmonic mortaring is applied to couple the rotating rotor-stator system of the multipatch model. Inner, outer and co-rotating assemblies are compared and optimized designs for different magnet masses are determined. These simulations are used to homogenize the magnetic flux density in the magnetocaloric material. The resulting torque is analyzed for different geometric parameters. Additionally, the influence of anisotropy in the active magnetic regenerators is studied in order to guide the magnetic flux. Different examples are analyzed and classified to find an optimal magnet assembly for magnetocaloric cooling.


翻译:寻找更加高效且环保的制冷技术,磁热制冷被认为是一种很有前景的选择。为了生成冷却跨度,采用旋转永磁组件对磁热材料进行周期性磁化和去磁化,使得磁热材料在磁场作用下发生温度变化。本文基于拓扑和形状优化方法,计算设计了一种商业化应用的轴向旋转永磁组件。这一过程得以在等几何分析框架下高效实现,采用谐波处理方法用于耦合构成多块模型的旋转转子-定子系统。比较了内部、外部和同向旋转组件,并且确定了针对不同永磁物质重量的优化设计方案。这些模拟用于均匀化磁热材料中的磁通密度,并对不同的几何参数下所产生的转矩进行了分析。此外,还研究了活性磁再生器中各向异性的作用,以指导磁通的流向。采用不同案例进行分析和分类,找出磁热制冷最优磁组件的构建。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
专知会员服务
161+阅读 · 2020年1月16日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
CALDERA 一款对手自动模拟工具
黑白之道
20+阅读 · 2019年9月17日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月15日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
专知会员服务
161+阅读 · 2020年1月16日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
CALDERA 一款对手自动模拟工具
黑白之道
20+阅读 · 2019年9月17日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员