本文研究了一种基于钾热管堆的自由活塞斯特林发电机能源系统。自由活塞斯特林发电机具有热电效率高、寿命长、可靠性高等优点，在深空探索领域应用前景广泛。本文首先针对空间应用的自由活塞斯特林发电机研究进展进行了详细的阐述。而后，利用Sage软件开展了自由活塞斯特林发电机一维热力学模拟分析，基于此设计了单机重量仅为4.2kg的实验样机，单机输出功率142.4W，热电效率达到17.4%。最后，将4台自由活塞斯特林发电机与钾热管堆集合成能源系统，并开展了整体实验和单机故障试验。实验结果表明，该系统稳定输出电功超过300 W，整体热电效率达到了7.36%，由此验证了该能源系统的可行性。

负载纳米零价铁的D001树脂（D001-nZVI）被合成出来，被用来吸附高溶解性和迁移性的放射性核素⁹⁹Tc。Re(VII)作为Tc(VII)的替代物, 在分批实验中被用来调查D001-nZVI 移除Tc(VII)的可行性和吸附机理。pH , 树脂质量对D001-nZVI 吸附Re(VII)的影响进行了研究，发现D001-nZVI 吸附Re(VII)最大吸附效率是在溶液pH=3且固液比为20 g/L。XRD表征显示出D001-nZVI将{{\displaystyle \mathrm{Re}\mathrm{O}}}_{\mathrm{4}}^{-}还原成ReO₂固体吸附在了D001-nZVI上。基于D001-nZVI对Re(VII)最优吸附条件，D001-nZVI对Tc(VII)移除实验也进行了研究，同样条件下对Tc(VII)吸附效率可达94%。柱试验展示出Thomas模型能够很好地描述Re(VII)在D001-nZVI上的吸附过程，同时最大动态吸附容量为0.2910 mg/g。

在一个燃烧器稳定滞止火焰平台上研究了苯和甲苯在预混火焰中的碳烟颗粒粒径分布函数的演变过程。通过调节冷气速度，保证不同火焰中的最大火焰温度近似恒定。所有测试火焰中的颗粒粒径分布函数展现为双模态分布，即小尺寸的成核模态和大尺寸的积聚模态。观察发现，在较短的停留时间下，苯火焰中的碳烟成核和颗粒生长要强于甲苯火焰；在较长的停留时间下，两种火焰的颗粒粒径分布函数接近，但甲苯火焰表现出更大的颗粒粒径分布范围和更高的碳烟体积分数。

Energy intensity and elasticity, together with inter-fuel substitution are key issues in the current development stage of Ghana. Translog production and ridge regression are applied for studying these issues with a data range of 2000–2015. The current energy dynamics reveal the expected inverse relationship: higher energy intensity and lower elasticity with economic growth. There are evidences of energy-economic challenges: high energy cost, inefficiency and backfire rebound effect. The implications are higher energy losses in the system, more consumption of lower-quality energy together with low energy technology innovation. Energy is wasted and directly not productive with economic activities. It is observed further that the higher energy intensity invariably increases CO₂ emission because approximately 95% of total energy is derived from hydrocarbons and biomass. An inter-fuel substitution future scenario design was further conducted and the results were positive with growth, lower energy intensity, and improved energy efficiency. Therefore, government and energy policymakers should improve energy efficiency, cost, and productiveness. That is, they should change energy compositions and augment energy technology innovation, thus, increasing renewable share to 15% by 2026, reducing wood and charcoal by about 69%, and increasing natural gas to about 776%. Energy policymakers should enhance the installation of smart energy, cloud energy solution, tokenization of energy system and storage.

Oil and fossil fuels, the main source of energy in the Middle East have obviously the most destructive effects on the environment and public health. The developed countries of the Middle East are faced with the crisis and energy security. This paper is about evaluating the energy demand /consumption in the Middle East. First, the position of energy consumption in the world and the Middle East is discussed. Next, the evaluation of the current potential of clean energy production from renewable energies is explained. Finally, according to related maps, charts and information presented for the condition of renewable energy which has been approved by the countries of the Middle East, the greatest places in some countries of this region are introduced and discussed.

环境基础设施投资是应对温室气体排放和大气污染的重要环境政策工具。本文利用中国30个省市2003-2015年的面板数据，采用改进的STRIPAT模型，研究了环境基础设施投资对CO₂排放、SO₂排放和PM_2.5污染的影响。结果表明，环境基础设施投资对减缓二氧化碳排放具有积极而显著的作用。此外，环境基础设施投资对SO₂排放的影响是波动的，技术创新可以减少PM_2.5污染。同时，总体来看，能源强度对温室气体排放和大气污染的影响最大，其次是人均GDP和产业结构。并且，环境基础设施投资对环境问题的影响因地区而异。考虑到本地区的实际情况，建议应根据本地区的实际情况提出更为适当的缓解政策。

受基于非化学计量氧化物的太阳能热化学循环（STC）中制氢前景和甲烷还原的操作降温效应的启发，研究了一种基于MoO₂/Mo的高燃料选择性和引入CH₄的太阳能热化学循环。通过HSC仿真，比较了等温和非等温操作条件下的能量提升和能量转换势。在还原步骤中，发现MoO₂:CH₄ = 2和1020 K < Tred <1600 K最有利于合成气选择性和甲烷转化。与没有CH4的STC循环相比，甲烷的引入会产生更高的氢气产量，尤其是在较低的温度范围和大气压下。在氧化步骤中，无论是在等温还是非等温操作中，适度过量的水都有利于能量转换，特别是在H₂O:Mo=4时。在整个STC循环中，最大非等温和等温效率分别能达到0.417和0.391。另外，在Tred=1200 K和Toxi=400 K时，第二循环的预测效率也高达0.454，这表明MoO₂能成为甲烷还原制备太阳能燃料的新的潜在候选物质。

室温液态金属（LM）是近年来兴起的一大类多功能材料，因其在先进热管理、增材制造、柔性电子、生物医学工程、柔性机器等方面的重大价值而日益受到广泛关注。此类材料异常丰富的功能用途主要源于其同时具有传统金属特性及流体流动的双重属性，熔点是其中最为典型的热物性参数之一，也是液态金属应用于热学领域如相变材料（PCM）、先进散热等的关键因素。目前，学术界已部分引入了一些可行的研究策略，如分子动力学模拟（MD）、经典热力学理论等，以尝试分析液态金属熔化过程的动态特征；而如何结合相图分析、第一性原理模拟计算等多尺度理论工具，对室温液态多元合金的熔点加以分析、预测乃至设计，更是一个至关重要的问题，这对于今后研制可在特定热学场合下发挥作用的新一代液态金属功能材料，具有十分迫切现实的重要价值。本文旨在围绕液态金属的热物理变化规律，探讨其熔化过程中的熔点参数。首先基于研究对象的物理尺度，对研究液态金属熔化相变的经典理论方法进行了梳理和深入解读；其次，总结并评估了可能对液态金属熔化过程产生关键影响的有关参数，如金属组分、环境压强、颗粒尺寸以及过冷度等，对这些参数的深入认识有助于高效筛选乃至尝试设计出具有特定熔点的合金。最后，文章介绍了基于液态金属低熔点特性所衍生出的部分典型应用设计，这些实践表明了前述理论探究的价值所在。最后需要指出的是，液态金属熔化物理学方面的基础探索还存在很大的拓展空间，仍需大量的理论与实验工作。

本工作旨在研究质量流量对太阳能蒸馏器在主动模式下的蒸馏产出量和性能的影响。室外实验在印度安得拉邦的一个沿海镇卡基纳达（16°93′N/83°33′E）进行。采用的太阳能蒸馏器的固定盖倾角为30°，有效流域面积为1m2以及平板集热器（FPC）的有效面积为2m2。之前曾尝试过对相同的太阳能蒸馏器在被动模式下优化水深以获得最大产出量和蒸馏效率。对于被动式蒸馏器，发现储热能力和热降是影响蒸馏器性能的重要参数。对于所选蒸馏器的设计，研究表明0.04m水深是特定气候条件下的最佳值。在最佳水深的主动式太阳蒸馏器条件下，试验考虑了通过FPC为0.5，1和1.5L/min不同流量的情况。观察得到，质量流量和随质量流量变化的内部热传导系数对蒸馏器的产出量和性能都有重要影响。实验结果表明，1.5L/min的质量流量和0.04m的最佳水深组合，可以使主动式太阳能蒸馏器获得最大产出量。与被动式太阳能蒸馏器相比，主动式太阳能蒸馏器的产出量提高了57.55%，这是由于太阳能集热面积和吸热率的提高。

本文探讨在液体容器内部温度分布和随时间变化时的水平金属丝网管表面上升液膜浮力与热毛细混合流动现象。这种由浮力和热毛细共同作用引起的流动现象发生于水平 金属丝网管表面的液膜上升时。实验中对三个不同的金属丝网管浸入深度进行了测试。实验进行时长为60分钟，实验中用到一个长110毫米、直径为25毫米的加热金属管，金属管表面用178微米×178微米的金属网进行覆盖，液体为蒸馏水。实验结果显示了两种不 同的流型。利用热电偶和红外热像仪来测量温度。液体的自由表面相对于管下边缘的距离 测量以角θ来表示。结果表明，较小的 θ 角，或浸入深度较小时，流动几乎全部是由于 浮升力与液体上升流动引起的混合流动。 在这种情况下，只有靠近管附近的液体被加热， 实验中远离流动区域的液体温度变化很小，系统接近于稳定状态。对于较大的 θ 角或浸 入深度较大时，液体自由表面呈现一种不同的流型，这种流型被定义为热毛细流动 （Marangoni对流）。与此同时，上升的液膜也是存在的。 较大的进入深度导致液体自由表面区域存在较高的温度梯度，并且促进热分层现象;因此系统不能接近稳定条件。

本文研究了滑移长度和水力直径对超疏水通道层流水力入口段的影响。采用数值模拟方法，对Re数处在0.1到1000工况范围内的方形微通道开展研究。研究发现，在低Re数工况下，超疏水微通道的水力入口段长度相对传统微通道增大26.62%。在Re < 10时，无量纲水力入口段长度随滑移长度的增大而增大，但不受水力直径的影响。用于预测方形微通道水力入口段长度的关联式被提出，并对数值模拟结果表现出优异的预测性能，平均绝对相对偏差仅5.69%。本文阐明了超疏水微通道的水力入口段特性，同时也指明超疏水微通道在低Re数工况下具备更显著的强化传热潜力。

本文基于遗传算法（GA），使用了一种新的能量滤波算法以优化一种并网太阳能-光伏（PV）-风电混合系统。本文的主要目标是使混合系统的总成本最小，同时保持其可靠性。除了可靠性约束外，另一些重要参数，比如光伏和风能系统互补性的充分利用、注入电网的功率波动以及电池的荷电状态（SOC），也被考虑在内，以确定混合系统的有效尺寸。本文提出了一种新的平滑注入电网功率的能量滤波算法。为了验证所提方法的有效性，我们进行了详细的算例研究。不同算例（使用和不使用能量滤波算法）的结果证明了所提出的尺寸策略的有效性。

如今，内燃机汽车被认为是造成空气污染的主要因素之一。为了使交通更加环保，插入式电动车（PEVs）被提了出来。然而，随着PEVs数量的增长，成本、尺寸以及电池充电电缆等相关缺点已经出现。为了应对这些挑战，最近，新型无线充电系统已被推出。该技术发展迅速，并且对电动汽车充电操作变得非常有吸引力。目前，无线充电系统可以在几毫米到几百毫米范围内提供高效的电力传输。本文重点分析了用于电动汽车无线充电的电磁耦合谐振式无线技术。对电动汽车谐振式无线充电系统进行了建模、仿真，并通过改变不同的关键参数来评估传输距离、负载、线圈几何结构、线圈匝数、线圈形状和匝间距离对充电效率的影响。分析了仿真结果并讨论了重要尺寸。结果表明，合理选择线圈尺寸、匝间距离和线圈间传输距离可以显著提高充电效率。此外，传输距离、频率、负载以及线圈匝数对无线充电系统性能的影响也是本文关注的重点。

在感应电池充电系统中，为了实现更好的输电能力以达到所需功率水平，往往必须要加入补偿。本文分析了应用于电动汽车电池充电系统的感应电能传输中的串并联双边电感-电容-电容（LCC）补偿拓扑，归纳了电动汽车电池充电系统的感应电能传输的设计和建模步骤，同时还描述了电路补偿拓扑的等效电路。结果表明在变互感（不一致）情况下双边LCC补偿效率高于串并联补偿。

本文针对永磁同步发电机风能转换系统提出了一种非线性控制设计方法，以实现对扰动的鲁棒性和在典型的随机风环境下获得最大功率。比起基于传统控制技术的经典控制设计而言，本方法克服了非线性和参数不确定等问题。本方法基于微分几何反馈线性化技术和利亚普诺夫理论。结果验证了提出方法的有效性和性能。

In this paper, a supervisory computer network for Borneo-Wide Power Grid system have been proposed and implemented, which includes a renewable power generation and advanced metering infrastructure. An Internet-based communication network running on multiprotocol label switching (MPLS) has been implemented for a smart power grid, with the addition of the renewable energy monitoring system. The centralized supervisory control and data acquisition systems (SCADA) are replaced by a wide area monitoring system(WAMS) comprising of a phasor measurement unit (PMU). The implemented communication network used advanced metering infrastructure that operates on worldwide interoperability for microwave access (WiMAX), wireless fidelity (Wi-Fi) and low power Wi-Fi, which are proposed for the distribution systems of Sarawak Energy. The proposed wide area network (WAN) is simulated using OPNET Modeler and the results are compared with the existing WAN used by Sarawak Energy.