Theory-guided solar interfacial evaporator designs enabled by quantified multiphysical transport phenomena via a coupled experimental–numerical approach

多物理 材料科学 蒸发 蒸发器 工作(物理) 吸收(声学) 传质 炼金术中的太阳 传热 太阳能 机械 机械工程 热力学 光电子学 复合材料 有限元法 物理 生物 热交换器 工程类 生态学
作者
Shang Liu,Shiteng Li,Qijun Yang,Meng Lin
出处
期刊:Solar Energy [Elsevier BV]
卷期号:273: 112508-112508 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.solener.2024.112508
摘要

Understanding coupled multiphysical phenomena within solar interfacial evaporation devices is crucial for optimizing materials and device configurations, thereby advancing the engineering of high-performance water production systems. The quantitative assessment of optics, heat, and mass transfer offers guidance for the evaporator's material selection and optimal structural design. This work employs an integrated numerical and experimental method for high-fidelity prediction of evaporation performance under various material choices, device configurations as well as operational conditions. Meanwhile, the multiphysics model we developed was validated and corrected through dedicated experiments. Firstly, we optimized the wicking and light absorption properties and showed that weak wicking rates (θ = 89.85°) and appropriate absorption coefficients (α = 200 m−1) lead to half-full substrates for high evaporation efficiencies. We find that the benefit of low emissivity of absorber surface can only be observed at solar concentrations larger than 4 suns. Meanwhile, we find that by adjusting the ambient temperature, relative humidity and wind speed, evaporation efficiency can exceed 100 % due to the absorption of energy from the surroundings. This study provides a systematic understanding of the coupled multi-mode heat and mass transfer and light propagation mechanisms in solar interfacial evaporation systems, providing guidelines for the rational design for practical applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
单纯芹菜完成签到,获得积分10
刚刚
Leon Lai完成签到,获得积分0
刚刚
俏皮的松鼠完成签到 ,获得积分10
1秒前
搞怪的老太完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
袁翰将军完成签到 ,获得积分10
1秒前
无敌幸运星完成签到,获得积分10
2秒前
xudongmei完成签到,获得积分10
2秒前
沉积岩完成签到,获得积分10
3秒前
许元冬完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI5应助通天塔采纳,获得10
3秒前
3秒前
无语的沛春完成签到,获得积分10
3秒前
TOMORI酱完成签到,获得积分10
3秒前
研友_LjDyNZ完成签到,获得积分10
4秒前
书记完成签到,获得积分10
4秒前
朱gui发布了新的文献求助10
4秒前
shaft完成签到,获得积分10
4秒前
高CA完成签到,获得积分10
4秒前
贪玩的醉柳完成签到,获得积分10
5秒前
聪慧的乐驹完成签到,获得积分10
5秒前
酷波er应助smin采纳,获得10
5秒前
alei1203发布了新的文献求助10
6秒前
rudjs完成签到,获得积分10
6秒前
梓树完成签到,获得积分10
6秒前
TranYan完成签到,获得积分10
6秒前
sunshine完成签到,获得积分10
7秒前
江凡儿完成签到,获得积分10
7秒前
mianbao发布了新的文献求助10
7秒前
务实时光完成签到 ,获得积分10
7秒前
朴实的青枫完成签到,获得积分20
8秒前
PANSIXUAN发布了新的文献求助10
8秒前
感谢感谢发布了新的文献求助10
8秒前
苟永平完成签到 ,获得积分10
8秒前
Zoe完成签到,获得积分10
9秒前
弥生完成签到,获得积分10
10秒前
五五完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
土豆你个西红柿完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Acute Mountain Sickness 2000
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5067259
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4289056
关于积分的说明 13361711
捐赠科研通 4108580
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2249784
邀请新用户注册赠送积分活动 1255173
关于科研通互助平台的介绍 1187721