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Analysis of Renewable-Energy Systems Using RPM-SIM Simulator / Bialasiewicz, Jan T.
[article]
Titre : Analysis of Renewable-Energy Systems Using RPM-SIM Simulator : Analyse des Systèmes d'Energie Renouvelable à l'Aide du Simulateur de RPM-SIM Type de document : é Auteurs : Bialasiewicz, Jan T., Auteur; Eduard Muljadi, Auteur Article en page : 1137- 1143 p. énérale : Génie Electrique Langue : Anglais
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1137- 1143 p.ésumé : Renewable-energy systems that are under development need a simulation-based analysis to ensure system stability, power quality, and reliability. Such an analysis may reveal design modifications that need to be made before the system is implemented in the field. The modular simulator RPM-SIM, available on the National Renewable Energy Laboratory Web site (http://wind.nrel.gov/designcodes/simulators/rpmsim/), facilitates a low-cost application-specific study of the dynamics of the wind–solar–diesel hybrid power systems. This paper discusses the principal modules of the simulator and provides several examples of a simulation-based analysis of the renewable-energy systems. These examples illustrate the importance of a simulation-based study of the grid-connected and stand-alone or autonomous systems. The RPM-SIM is open-ended and can be easily expanded.
systèmes de Renouvelable-énergie qui sont sous le besoin de développement une analyse simulation-basée d'assurer la stabilité de système, la qualité de puissance, et la fiabilité. Une telle analyse peut indiquer les modifications de conception qui doivent être faites avant que le système soit mis en application dans le domaine. Le simulateur modulaire RPM-SIM, disponible sur le site Web national de laboratoire d'énergie renouvelable (http://wind.nrel.gov/designcodes/simulators/rpmsim/), facilite une étude spécifique à l'application peu coûteuse de la dynamique des systèmes d'alimentation hybrides vent-solaire-diesel. Cet article discute les principaux modules du simulateur et fournit plusieurs exemples d'une analyse simulation-basée des systèmes de renouvelable-énergie. Ces exemples illustrent l'importance d'une étude simulation-basée des systèmes reliés à une grille et autonomes ou autonomes. Le RPM-SIM est ouvert et peut être facilement augmenté.é : Modeling and simulation of power systems Peak-power tracker Renewable-energy systems Stiff-grid Water pumping Weak grid Wind aggrégation.Modèle et simulation des systèmes d'alimentation Traqueur de Crête-puissance Systèmes d'énergie renouvelable Grille raide Pompage de l'eau Aggrégation faible de vent de grille. Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : jan.bialasiewicz@cudenver.edu, eduard_muljadi@nrel.gov [article]
Analysis of Renewable-Energy Systems Using RPM-SIM Simulator [é] = Analyse des Systèmes d'Energie Renouvelable à l'Aide du Simulateur de RPM-SIM / Bialasiewicz, Jan T., Auteur; Eduard Muljadi, Auteur . - 1137- 1143 p..
Génie Electrique
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1137- 1143 p.ésumé : Renewable-energy systems that are under development need a simulation-based analysis to ensure system stability, power quality, and reliability. Such an analysis may reveal design modifications that need to be made before the system is implemented in the field. The modular simulator RPM-SIM, available on the National Renewable Energy Laboratory Web site (http://wind.nrel.gov/designcodes/simulators/rpmsim/), facilitates a low-cost application-specific study of the dynamics of the wind–solar–diesel hybrid power systems. This paper discusses the principal modules of the simulator and provides several examples of a simulation-based analysis of the renewable-energy systems. These examples illustrate the importance of a simulation-based study of the grid-connected and stand-alone or autonomous systems. The RPM-SIM is open-ended and can be easily expanded.
systèmes de Renouvelable-énergie qui sont sous le besoin de développement une analyse simulation-basée d'assurer la stabilité de système, la qualité de puissance, et la fiabilité. Une telle analyse peut indiquer les modifications de conception qui doivent être faites avant que le système soit mis en application dans le domaine. Le simulateur modulaire RPM-SIM, disponible sur le site Web national de laboratoire d'énergie renouvelable (http://wind.nrel.gov/designcodes/simulators/rpmsim/), facilite une étude spécifique à l'application peu coûteuse de la dynamique des systèmes d'alimentation hybrides vent-solaire-diesel. Cet article discute les principaux modules du simulateur et fournit plusieurs exemples d'une analyse simulation-basée des systèmes de renouvelable-énergie. Ces exemples illustrent l'importance d'une étude simulation-basée des systèmes reliés à une grille et autonomes ou autonomes. Le RPM-SIM est ouvert et peut être facilement augmenté.é : Modeling and simulation of power systems Peak-power tracker Renewable-energy systems Stiff-grid Water pumping Weak grid Wind aggrégation.Modèle et simulation des systèmes d'alimentation Traqueur de Crête-puissance Systèmes d'énergie renouvelable Grille raide Pompage de l'eau Aggrégation faible de vent de grille. Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : jan.bialasiewicz@cudenver.edu, eduard_muljadi@nrel.gov
[article]
Titre : Application of a Genetic Algorithm for Optimal Damper Distribution within the Nonlinear Seismic Benchmark Building : Application d'un Algorithme Génétique pour la Distribution Optimale d'Amortisseur dans le Bâtiment Séismique Non-Linéaire de Repère Type de document : é Auteurs : Wongprasert, N., Auteur; Symans, M. D., Auteur; Spencer Jr., B. F., Editeur (scientifique); Gordon, Colin, Conseiller scientifique Article en page : 401-406 p. énérale : Génie Mécanique Langue : Anglais
in Journal of Engineering Mechanics: American Society of Civil Engineering > Vol. 130 N°4 (Avril 2004) . - 401-406 p.ésumé : This Paper presents a systematic method for identifying the optimal damper distribution to control the seismic response of a 20-storey benchmark building. A genetic algorithm with integer representation was used to determine the damper locations. Both H2- and H∞-norms of the linear system transfer function were utilized as the objective functions. Moreover, frequency weighting was incorporated into the objective functions so that the genetic algorithm emphasized minimization of the response in the second mode of vibration instead of the dominant first mode. The results from numerical simulations of the nonlinear benchmark building show that, depending on the objective function used, the optimal damper locations can vary significantly. However, most of dampers tend to be concentrated in the lowermost and uppermost stories. In general, the damper configurations evaluated herein performed well in terms of reducing the seismic response of the benchmark building in comparison to the uncontrolled building.
Cet article présente une méthode systématique pour identifier la distribution optimale d'amortisseur pour commander la réponse séismique d'un bâtiment de repère de 20 étages. Un algorithme génétique avec la représentation de nombre entier a été employé pour déterminer les endroits plus humides. H2- et H∞-normes de la fonction linéaire de transfert de système ser des fonctions objectives. D'ailleurs, peser de fréquence a été incorporé aux fonctions objectives de sorte que l'algorithme génétique ait souligné la minimisation de la réponse en le deuxième mode de la vibration au lieu du premier mode dominant. Les résultats des simulations numériques du bâtiment non-linéaire de repère prouvent que, selon la fonction objective utilisée, les endroits optimaux d'amortisseur peuvent changer de manière significative. Cependant, la plupart d'amortisseurs tendent à être concentrées dans les histoires les plus plus basses et les plus élevées. En général, les configurations plus humides ont évalué ci-dessus exécuté bien en termes de réduire la réponse séismique du bâtiment de repère par rapport au bâtiment non contrôlé.
é : Passive control Energy dissipation Damping Seismic response Algorithms Optimization Earthquake resistant structures Benchmarks Commande passive Dissipation d'énergie Atténuation Effet séismique Algorithmes Optimisation Structures résistantes de tremblement de terre Repères Indexation : 621.34/624 En ligne : nat.wongprasert@colingordon.com, symans@rpi.edu [article]
Application of a Genetic Algorithm for Optimal Damper Distribution within the Nonlinear Seismic Benchmark Building [é] = Application d'un Algorithme Génétique pour la Distribution Optimale d'Amortisseur dans le Bâtiment Séismique Non-Linéaire de Repère / Wongprasert, N., Auteur; Symans, M. D., Auteur; Spencer Jr., B. F., Editeur (scientifique); Gordon, Colin, Conseiller scientifique . - 401-406 p..
Génie Mécanique
in Journal of Engineering Mechanics: American Society of Civil Engineering > Vol. 130 N°4 (Avril 2004) . - 401-406 p.ésumé : This Paper presents a systematic method for identifying the optimal damper distribution to control the seismic response of a 20-storey benchmark building. A genetic algorithm with integer representation was used to determine the damper locations. Both H2- and H∞-norms of the linear system transfer function were utilized as the objective functions. Moreover, frequency weighting was incorporated into the objective functions so that the genetic algorithm emphasized minimization of the response in the second mode of vibration instead of the dominant first mode. The results from numerical simulations of the nonlinear benchmark building show that, depending on the objective function used, the optimal damper locations can vary significantly. However, most of dampers tend to be concentrated in the lowermost and uppermost stories. In general, the damper configurations evaluated herein performed well in terms of reducing the seismic response of the benchmark building in comparison to the uncontrolled building.
Cet article présente une méthode systématique pour identifier la distribution optimale d'amortisseur pour commander la réponse séismique d'un bâtiment de repère de 20 étages. Un algorithme génétique avec la représentation de nombre entier a été employé pour déterminer les endroits plus humides. H2- et H∞-normes de la fonction linéaire de transfert de système ser des fonctions objectives. D'ailleurs, peser de fréquence a été incorporé aux fonctions objectives de sorte que l'algorithme génétique ait souligné la minimisation de la réponse en le deuxième mode de la vibration au lieu du premier mode dominant. Les résultats des simulations numériques du bâtiment non-linéaire de repère prouvent que, selon la fonction objective utilisée, les endroits optimaux d'amortisseur peuvent changer de manière significative. Cependant, la plupart d'amortisseurs tendent à être concentrées dans les histoires les plus plus basses et les plus élevées. En général, les configurations plus humides ont évalué ci-dessus exécuté bien en termes de réduire la réponse séismique du bâtiment de repère par rapport au bâtiment non contrôlé.
é : Passive control Energy dissipation Damping Seismic response Algorithms Optimization Earthquake resistant structures Benchmarks Commande passive Dissipation d'énergie Atténuation Effet séismique Algorithmes Optimisation Structures résistantes de tremblement de terre Repères Indexation : 621.34/624 En ligne : nat.wongprasert@colingordon.com, symans@rpi.edu
[article]
Titre : Architecture Complexity and Energy Efficiency of Small Wind Turbines : Complexité d'architecture et efficacité énergétique de petites turbines de vent Type de document : é Auteurs : Adam Mirecki, Auteur; Xavier Roboam, Auteur; Frdric Richardeau, Auteur Article en page : 660-670 p. énérale : Génie Electrique Langue : Anglais
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 54 N°1 (Fevrier 2007) . - 660-670 p.ésumé : The power characteristics of wind turbines are nonlinear. It is particularly true for vertical-axis turbines whose provided power is very sensitive to the load. Thus, controlling the operating point is essential to optimize the energetic behavior. Several control strategies (maximum power point tracking) can be used for the energy conversion. If the wind-turbine characteristic Cp(lambda) is supposed to be a priori known, it can be used for optimal control of the torque, speed, or system output power. On the contrary, if this characteristic is unknown, an operational seeking algorithm such as fuzzy logic has to be implemented. Several structures with different associated complexity degrees can be used, in particular, the structure of the ac-dc conversion, which can be either a pulsewidth-modulation voltage-source rectifier or a simple diode bridge. A comparative study of the corresponding control strategies and architectures is proposed in this paper regarding the tradeoffs between structure complexity and energy efficiency. The analysis is based on simulations and experiments.
Les caractéristiques de puissance des turbines de vent sont non-linéaires. Il est particulièrement vrai pour les turbines de vertical-axe dont ont fourni la puissance sont très sensibles à la charge. Ainsi, le contrôle du point de fonctionnement est essentiel pour optimiser le comportement énergique. Plusieurs commandent des stratégies (point maximum de puissance dépistant) peuvent être employés pour la conversion d'énergie. Si la vent-turbine CP caractéristique (lambda) est censée être connu a priori, elle peut être employée pour la commande optimale du couple, de la vitesse, ou du système de puissance de sortie. Au contraire, si cette caractéristique est inconnue, un algorithme cherchant opérationnel tel que la logique floue doit être mis en application. Plusieurs structures avec différents degrés associés de complexité peuvent être employées, en particulier, la structure de la conversion C.A.-C.C, qui peut être un redresseur de tension-source de pulsewidth-modulation ou un pont simple en diode. On propose une étude comparative des stratégies et des architectures correspondantes de commande en cet article concernant les différences entre la complexité de structure et l'efficacité énergétique. L'analyse est basée sur des simulations et des expériences.é : Architecture Efficiency Renewable energy Wind-power generation Architecture Efficacité Energie renouvelable Génération de vent-puissance Indexation : 621.38 DEWEY : 629.8 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Turbines--Architecture En ligne : roboam@leei.enseeiht.fr, richard@leei.enseeiht.fr [article]
Architecture Complexity and Energy Efficiency of Small Wind Turbines [é] = Complexité d'architecture et efficacité énergétique de petites turbines de vent / Adam Mirecki, Auteur; Xavier Roboam, Auteur; Frdric Richardeau, Auteur . - 660-670 p..
Génie Electrique
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 54 N°1 (Fevrier 2007) . - 660-670 p.ésumé : The power characteristics of wind turbines are nonlinear. It is particularly true for vertical-axis turbines whose provided power is very sensitive to the load. Thus, controlling the operating point is essential to optimize the energetic behavior. Several control strategies (maximum power point tracking) can be used for the energy conversion. If the wind-turbine characteristic Cp(lambda) is supposed to be a priori known, it can be used for optimal control of the torque, speed, or system output power. On the contrary, if this characteristic is unknown, an operational seeking algorithm such as fuzzy logic has to be implemented. Several structures with different associated complexity degrees can be used, in particular, the structure of the ac-dc conversion, which can be either a pulsewidth-modulation voltage-source rectifier or a simple diode bridge. A comparative study of the corresponding control strategies and architectures is proposed in this paper regarding the tradeoffs between structure complexity and energy efficiency. The analysis is based on simulations and experiments.
Les caractéristiques de puissance des turbines de vent sont non-linéaires. Il est particulièrement vrai pour les turbines de vertical-axe dont ont fourni la puissance sont très sensibles à la charge. Ainsi, le contrôle du point de fonctionnement est essentiel pour optimiser le comportement énergique. Plusieurs commandent des stratégies (point maximum de puissance dépistant) peuvent être employés pour la conversion d'énergie. Si la vent-turbine CP caractéristique (lambda) est censée être connu a priori, elle peut être employée pour la commande optimale du couple, de la vitesse, ou du système de puissance de sortie. Au contraire, si cette caractéristique est inconnue, un algorithme cherchant opérationnel tel que la logique floue doit être mis en application. Plusieurs structures avec différents degrés associés de complexité peuvent être employées, en particulier, la structure de la conversion C.A.-C.C, qui peut être un redresseur de tension-source de pulsewidth-modulation ou un pont simple en diode. On propose une étude comparative des stratégies et des architectures correspondantes de commande en cet article concernant les différences entre la complexité de structure et l'efficacité énergétique. L'analyse est basée sur des simulations et des expériences.é : Architecture Efficiency Renewable energy Wind-power generation Architecture Efficacité Energie renouvelable Génération de vent-puissance Indexation : 621.38 DEWEY : 629.8 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Turbines--Architecture En ligne : roboam@leei.enseeiht.fr, richard@leei.enseeiht.fr
[article]
Titre : Automatic Reactive-Power Control of Isolated Wind–Diesel Hybrid Power Systems : Commande Automatique de Réactif-Puissance des Systèmes d'Alimentation Hybrides Vent-Diesel d'Isolement Type de document : é Auteurs : Bansal, R. C., Auteur Article en page : 1116- 1126 p. énérale : Génie Electrique Langue : Anglais
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1116- 1126 p.ésumé : This paper presents an automatic reactive-power control of an isolated wind–diesel hybrid power system having an induction generator (IG) for a wind-energy-conversion system and synchronous generator (SG) for a diesel-generator (DG) set. To study the effect of the size of the wind-power generation on the system performance, three examples of the hybrid system are considered with different wind-power-generation capacities. The mathematical model of the system using reactive-power-flow equations is developed. Three different types of static var compensators (SVCs) commonly used in conventional power system along with IEEE type-I excitation are considered to compare their performance in a hybrid system.
Cet article présente une commande automatique de réactif-puissance d'un système d'alimentation hybride vent-diesel d'isolement ayant un générateur d'induction (IG) pour un système de vent-énergie-conversion et le générateur synchrone (SG) pour un diesel-générateur (dg) réglé. Pour étudier l'effet de la taille de la génération de vent-puissance sur l'exécution de système, trois exemples du système hybride sont considérés comme avec différentes capacités de vent-puissance-génération. Le modèle mathématique d'employer de système réactif-puissance-coulent des équations est développé. Trois types différents de compensateurs statiques de variété (SVCs) utilisés généralement dans le système d'alimentation conventionnel avec le type-Je excitation d'IEEE sont considérés comme comparers leur exécution dans un système hybride.é : Diesel-generator set Induction generator Isolated wind-diesel hybrid power system Reactive-power control Static var compensator Synchronous generator Wind-energy-conversion system.Groupe électrogène diesel Générateur d'induction Système d'alimentation hybride vent-diesel d'isolement compensateur statique de variété de commande de Réactif-puissance Générateur synchrone système de Vent-énergie-conversion. Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : rcbansal@hotmail.com [article]
Automatic Reactive-Power Control of Isolated Wind–Diesel Hybrid Power Systems [é] = Commande Automatique de Réactif-Puissance des Systèmes d'Alimentation Hybrides Vent-Diesel d'Isolement / Bansal, R. C., Auteur . - 1116- 1126 p..
Génie Electrique
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1116- 1126 p.ésumé : This paper presents an automatic reactive-power control of an isolated wind–diesel hybrid power system having an induction generator (IG) for a wind-energy-conversion system and synchronous generator (SG) for a diesel-generator (DG) set. To study the effect of the size of the wind-power generation on the system performance, three examples of the hybrid system are considered with different wind-power-generation capacities. The mathematical model of the system using reactive-power-flow equations is developed. Three different types of static var compensators (SVCs) commonly used in conventional power system along with IEEE type-I excitation are considered to compare their performance in a hybrid system.
Cet article présente une commande automatique de réactif-puissance d'un système d'alimentation hybride vent-diesel d'isolement ayant un générateur d'induction (IG) pour un système de vent-énergie-conversion et le générateur synchrone (SG) pour un diesel-générateur (dg) réglé. Pour étudier l'effet de la taille de la génération de vent-puissance sur l'exécution de système, trois exemples du système hybride sont considérés comme avec différentes capacités de vent-puissance-génération. Le modèle mathématique d'employer de système réactif-puissance-coulent des équations est développé. Trois types différents de compensateurs statiques de variété (SVCs) utilisés généralement dans le système d'alimentation conventionnel avec le type-Je excitation d'IEEE sont considérés comme comparers leur exécution dans un système hybride.é : Diesel-generator set Induction generator Isolated wind-diesel hybrid power system Reactive-power control Static var compensator Synchronous generator Wind-energy-conversion system.Groupe électrogène diesel Générateur d'induction Système d'alimentation hybride vent-diesel d'isolement compensateur statique de variété de commande de Réactif-puissance Générateur synchrone système de Vent-énergie-conversion. Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : rcbansal@hotmail.com
[article]
Titre : A Comparison of Diode-Clamped and Cascaded Multilevel Converters for a STATCOM With Energy Storage : Comparaison des Convertisseurs à Multiniveaux Diode-Maintenus et Cascadés pour un STATCOM avec le Stockage d'Energie Type de document : é Auteurs : Cheng, Ying, Auteur; Qian, Chang, Auteur; Crow, Mariesa L. Article en page : 1512-1521 p. énérale : Génie Electrique Langue : Anglais
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 53 N° 5 (Octobre 2006) . - 1512-1521 p.ésumé : The progression of distributed generation within a bulk power system will lead to the need for greater control of transmission-line power flows. Static synchronous compensators (STATCOMs) provide a power-electronics-based means of embedded control of transmission-line voltage and power flows. The integration of energy storage with a STATCOM can extend traditional STATCOM capabilities to four-quadrant power flow control and transient stability improvement. This paper discusses energy storage systems (ESSs) integrated with conventional and multilevel bidirectional power converters for a hybrid STATCOM/ESS. Conventional, diode-clamped, and cascaded multilevel converter-based STATCOM/ESSs are developed, and their performances for a variety of power system applications are compared using battery energy storage. The advantages and disadvantages of each topology are presented. Both simulation and experimental results are provided to validate the conclusions.
La progression de la génération distribuée dans un système d'alimentation en bloc mènera au besoin de plus grande commande de transmission-ligne flux de puissance. Les compensateurs synchrones statiques (STATCOMs) fournissent des moyens puissance-électronique-basés de commande incluse de transmission-ligne tension et de flux de puissance. L'intégration du stockage d'énergie avec un STATCOM peut prolonger des possibilités traditionnelles de STATCOM à la commande de flux de puissance de quatre-quart de cercle et à l'amélioration passagère de stabilité. Cet article discute des systèmes de stockage d'énergie (ESSs) intégrés avec les convertisseurs de puissance bidirectionnels conventionnels et à multiniveaux pour un hybride STATCOM/ESS. Conventionnelles, diode-maintenu, et STATCOM/ESSs convertisseur-basés à multiniveaux cascadés sont développés, et leurs exécutions pour une variété d'applications de système d'alimentation sont comparées en utilisant le stockage d'énergie de batterie. Les avantages et les inconvénients de chaque topologie sont présentés. La simulation et les résultats expérimentaux sont fournis pour valider les conclusions.é : Battery energy storage Stockage d'énergie de batterie Multilevel converter Convertisseur à multiniveaux Static synchronous compensator Compensateur synchrone statique (STATCOMs) Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : crow@umr.edu, satcitt@sandia.gov [article]
A Comparison of Diode-Clamped and Cascaded Multilevel Converters for a STATCOM With Energy Storage [é] = Comparaison des Convertisseurs à Multiniveaux Diode-Maintenus et Cascadés pour un STATCOM avec le Stockage d'Energie / Cheng, Ying, Auteur; Qian, Chang, Auteur; Crow, Mariesa L. . - 1512-1521 p..
Génie Electrique
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 53 N° 5 (Octobre 2006) . - 1512-1521 p.ésumé : The progression of distributed generation within a bulk power system will lead to the need for greater control of transmission-line power flows. Static synchronous compensators (STATCOMs) provide a power-electronics-based means of embedded control of transmission-line voltage and power flows. The integration of energy storage with a STATCOM can extend traditional STATCOM capabilities to four-quadrant power flow control and transient stability improvement. This paper discusses energy storage systems (ESSs) integrated with conventional and multilevel bidirectional power converters for a hybrid STATCOM/ESS. Conventional, diode-clamped, and cascaded multilevel converter-based STATCOM/ESSs are developed, and their performances for a variety of power system applications are compared using battery energy storage. The advantages and disadvantages of each topology are presented. Both simulation and experimental results are provided to validate the conclusions.
La progression de la génération distribuée dans un système d'alimentation en bloc mènera au besoin de plus grande commande de transmission-ligne flux de puissance. Les compensateurs synchrones statiques (STATCOMs) fournissent des moyens puissance-électronique-basés de commande incluse de transmission-ligne tension et de flux de puissance. L'intégration du stockage d'énergie avec un STATCOM peut prolonger des possibilités traditionnelles de STATCOM à la commande de flux de puissance de quatre-quart de cercle et à l'amélioration passagère de stabilité. Cet article discute des systèmes de stockage d'énergie (ESSs) intégrés avec les convertisseurs de puissance bidirectionnels conventionnels et à multiniveaux pour un hybride STATCOM/ESS. Conventionnelles, diode-maintenu, et STATCOM/ESSs convertisseur-basés à multiniveaux cascadés sont développés, et leurs exécutions pour une variété d'applications de système d'alimentation sont comparées en utilisant le stockage d'énergie de batterie. Les avantages et les inconvénients de chaque topologie sont présentés. La simulation et les résultats expérimentaux sont fournis pour valider les conclusions.é : Battery energy storage Stockage d'énergie de batterie Multilevel converter Convertisseur à multiniveaux Static synchronous compensator Compensateur synchrone statique (STATCOMs) Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : crow@umr.edu, satcitt@sandia.gov
[article]
Titre : Control and Performance Evaluation of a Flywheel Energy-Storage System Associated to a Variable-Speed Wind Generator : Evaluation de Commande et de Performances d'un Système de Stockage d'Energie de Volant Associée à un Générateur de Vent de Variable-Vitesse Type de document : é Auteurs : Cimuca, Gabriel O., Auteur; Radulescu, Mircea M.; Robyns, Benoît; Saudemont, Christophe, Auteur Article en page : 1074- 1085 p. énérale : Génie Electrique Langue : Anglais
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1074- 1085 p.ésumé : The flywheel energy-storage systems (FESSs) are suitable for improving the quality of the electric power delivered by the wind generators and for helping these generators to contribute to the ancillary services. Supervisors must be used for controlling the power flow from a variable-speed wind generator (VSWG) to the power grid or to an isolated load. This paper investigates the control method and the energetic performances of a low-speed FESS with a classical squirrel-cage induction machine in the view of its association to a VSWG. A test bench is developed, and experimental results are presented and discussed.
Les systèmes de stockage d'énergie de volant (FESSs) conviennent à améliorer la qualité de l'énergie électrique fournie par les générateurs de vent et à aider ces générateurs pour contribuer aux services auxiliaires. Des surveillants doivent être employés pour commander le flux de puissance d'un générateur de vent de variable-vitesse (VSWG) à la grille de puissance ou à une charge d'isolement. Cet article étudie la méthode de contrôle et les exécutions énergiques d'un FESS à vitesse réduite avec une machine squirrel-cage classique d'induction selon l'opinion de son association à un VSWG. Un banc d'essai est développé, et des résultats expérimentaux sont présentés et discutés.é : Efficiency Energy storage Induction machine Iosses Low-speed flywheel Power-flow control Supervisory Wind energy conversion systemEfficacité Stockage d'énergie Machine à induction Volant à vitesse réduite surveillance Système de conversion d'énergie éolienne Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : gabriel.cimuca@siemensvdo.com, christophe.saudemont@hei.fr, benoit.robyns@hei.fr, mircea.radulescu@mae.utcluj.ro [article]
Control and Performance Evaluation of a Flywheel Energy-Storage System Associated to a Variable-Speed Wind Generator [é] = Evaluation de Commande et de Performances d'un Système de Stockage d'Energie de Volant Associée à un Générateur de Vent de Variable-Vitesse / Cimuca, Gabriel O., Auteur; Radulescu, Mircea M.; Robyns, Benoît; Saudemont, Christophe, Auteur . - 1074- 1085 p..
Génie Electrique
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1074- 1085 p.ésumé : The flywheel energy-storage systems (FESSs) are suitable for improving the quality of the electric power delivered by the wind generators and for helping these generators to contribute to the ancillary services. Supervisors must be used for controlling the power flow from a variable-speed wind generator (VSWG) to the power grid or to an isolated load. This paper investigates the control method and the energetic performances of a low-speed FESS with a classical squirrel-cage induction machine in the view of its association to a VSWG. A test bench is developed, and experimental results are presented and discussed.
Les systèmes de stockage d'énergie de volant (FESSs) conviennent à améliorer la qualité de l'énergie électrique fournie par les générateurs de vent et à aider ces générateurs pour contribuer aux services auxiliaires. Des surveillants doivent être employés pour commander le flux de puissance d'un générateur de vent de variable-vitesse (VSWG) à la grille de puissance ou à une charge d'isolement. Cet article étudie la méthode de contrôle et les exécutions énergiques d'un FESS à vitesse réduite avec une machine squirrel-cage classique d'induction selon l'opinion de son association à un VSWG. Un banc d'essai est développé, et des résultats expérimentaux sont présentés et discutés.é : Efficiency Energy storage Induction machine Iosses Low-speed flywheel Power-flow control Supervisory Wind energy conversion systemEfficacité Stockage d'énergie Machine à induction Volant à vitesse réduite surveillance Système de conversion d'énergie éolienne Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : gabriel.cimuca@siemensvdo.com, christophe.saudemont@hei.fr, benoit.robyns@hei.fr, mircea.radulescu@mae.utcluj.ro
[article]
Titre : Design and Development of Host to Host Communication Using IDEC Protocol : Conception et Développement du Centre Serveur pour Accueillir la Communication en Utilisant le Protocole d'IDEC Type de document : é Auteurs : Marathe, Hermant Y., Auteur; Simons, Paul G., Auteur Article en page : 58-63 p. énérale : Génie Electrique Langue : Anglais
in IEEE Transactions on Power Delivery > Vol. 11 N°1 (Janvier 1996) . - 58-63 p.ésumé : The Inter-Utility Data Exchange Consortium (IDEC) provides a data communication capability interface to exchange data between host EMS computers of different utilities. The IDEC protocol defines the interfaces between the host EMS computer and the Communications Network Processor (CNP), and between CNPs. Both NEPEX and CONVEX have EMS supplied by the same vendor. To take advantage of the commonality between their Energy Management systems, they jointly developed host to CNP IDEC software to replace an existing datalink between the utilities and to exchange data with other utilities in the IDEC network. The IDEC software provides capability to model IDEC database using existing generation and SCADA databases. The IDEC data model was extended to provide flexibility in scheduling data blocks. The completed software has been exchanging operational data between the utilities, using CNPs at their respective control centers for almost a year. This study reports the results of the design and development of the IDEC software. The completed IDEC software requires minimal computational resources on the host machine.
Le consortium d'échange de données d'Inter-Utilité (IDEC) fournit une interface de possibilités de communication de données aux données d'échange entre les ordinateurs du centre serveur SME de différentes utilités. Le protocole d'IDEC définit les interfaces entre l'ordinateur du centre serveur SME et le processeur du réseau de transmissions (CNP), et entre CNPs. NEPEX et CORPS CONVEXE ont le SME fourni par le même fournisseur. Pour tirer profit de la vulgarisation entre leurs systèmes de gestion d'énergie, ils ont conjointement développé le centre serveur au logiciel de CNP IDEC pour remplacer une liaison de données existante entre les utilités et pour échanger des données avec d'autres utilités dans le réseau d'IDEC. Le logiciel d'IDEC fournit des possibilités à la base de données modèle d'IDEC en utilisant la génération existante et les bases de données de SCADA. Le modèle de données d'IDEC a été prolongé pour fournir la flexibilité dans les blocs d'établissement du programme de données. Le logiciel réalisé avait échangé des données opérationnelles entre les utilités, en utilisant CNPs à leurs centres de commande respectifs pendant presque une année. Cette étude indique les résultats de la conception et du développement du logiciel d'IDEC. Le logiciel réalisé d'IDEC exige les ressources informatiques minimales sur l'ordinateur central.
é : IDEC Communication protocol Energy Management System Protocole de transmission Energie Système Indexation : 621.3 [article]
Design and Development of Host to Host Communication Using IDEC Protocol [é] = Conception et Développement du Centre Serveur pour Accueillir la Communication en Utilisant le Protocole d'IDEC / Marathe, Hermant Y., Auteur; Simons, Paul G., Auteur . - 58-63 p..
Génie Electrique
in IEEE Transactions on Power Delivery > Vol. 11 N°1 (Janvier 1996) . - 58-63 p.ésumé : The Inter-Utility Data Exchange Consortium (IDEC) provides a data communication capability interface to exchange data between host EMS computers of different utilities. The IDEC protocol defines the interfaces between the host EMS computer and the Communications Network Processor (CNP), and between CNPs. Both NEPEX and CONVEX have EMS supplied by the same vendor. To take advantage of the commonality between their Energy Management systems, they jointly developed host to CNP IDEC software to replace an existing datalink between the utilities and to exchange data with other utilities in the IDEC network. The IDEC software provides capability to model IDEC database using existing generation and SCADA databases. The IDEC data model was extended to provide flexibility in scheduling data blocks. The completed software has been exchanging operational data between the utilities, using CNPs at their respective control centers for almost a year. This study reports the results of the design and development of the IDEC software. The completed IDEC software requires minimal computational resources on the host machine.
Le consortium d'échange de données d'Inter-Utilité (IDEC) fournit une interface de possibilités de communication de données aux données d'échange entre les ordinateurs du centre serveur SME de différentes utilités. Le protocole d'IDEC définit les interfaces entre l'ordinateur du centre serveur SME et le processeur du réseau de transmissions (CNP), et entre CNPs. NEPEX et CORPS CONVEXE ont le SME fourni par le même fournisseur. Pour tirer profit de la vulgarisation entre leurs systèmes de gestion d'énergie, ils ont conjointement développé le centre serveur au logiciel de CNP IDEC pour remplacer une liaison de données existante entre les utilités et pour échanger des données avec d'autres utilités dans le réseau d'IDEC. Le logiciel d'IDEC fournit des possibilités à la base de données modèle d'IDEC en utilisant la génération existante et les bases de données de SCADA. Le modèle de données d'IDEC a été prolongé pour fournir la flexibilité dans les blocs d'établissement du programme de données. Le logiciel réalisé avait échangé des données opérationnelles entre les utilités, en utilisant CNPs à leurs centres de commande respectifs pendant presque une année. Cette étude indique les résultats de la conception et du développement du logiciel d'IDEC. Le logiciel réalisé d'IDEC exige les ressources informatiques minimales sur l'ordinateur central.
é : IDEC Communication protocol Energy Management System Protocole de transmission Energie Système Indexation : 621.3
[article]
Titre : Development of a Unified Design, Test, and Research Platform for Wind Energy Systems Based on Hardware-in-the-Loop Real-Time Simulation : Développement d'une Conception, d'un Essai, et d'une Plateforme Unifiés de Recherches pour des Systèmes d'Energie Eolienne Basés sur le Matériel dans la Simulation de Temps Réel de Boucle Type de document : é Auteurs : Li, Hui, Auteur; Shi, K. L.; Steurer, Mischa, Auteur Article en page : 1144- 1151 p. énérale : Génie Electrique Langue : Anglais
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1144- 1151 p.ésumé : Traditionally, offline modeling and simulation has been the tool of choice for improving wind energy system control strategies and their utility system integration. This paper exploits how a newly established real-time hardware-in-the-loop (HIL) test facility, which is designed for testing all-electric ship propulsion systems, can be utilized for wind energy research. The test site uses two 2.5-MW/220-rpm dynamometers and a 5-MW variable voltage and frequency converter to emulate a realistic dynamic environment, both mechanically and electrically. The facility is controlled by a digital real-time electric power system simulator that is capable of simulating electrical networks and control systems of substantial complexity, typically with a 50-$muhboxs$time step. Substantial input/output allows the feedback of measured quantities into the simulation. A 15-kW mock-up motor–generator set is used to demonstrate some critical aspects of the concept including the implementation of a proposed neural-network-based sensorless maximum wind energy capture control. From the dynamic test results presented, it is concluded that the proposed system shows great potential for the development of a unified wind energy design, test, and research platform.
Traditionnellement, en différé modeler et simulation a été l'outil du choix pour améliorer des stratégies de commande de système d'énergie éolienne et leur intégration de système de service. Exploits de cet article comment un service en temps réel nouvellement établi d'essai de la matériel-dans-le-boucle (HIL), qui est conçu pour examiner les systèmes tout-électriques de propulsion de bateau, peut être utilisé pour recherche en matière d'énergie éolienne. L'emplacement d'essai utilise deux dynamomètres 2.5-MW/220-rpm et un convertisseur variable de la tension 5-MW et de fréquence pour émuler un environnement dynamique réaliste, mécaniquement et électriquement. Le service est commandé par un simulateur en temps réel numérique de système d'énergie électrique qui est capable de simuler les réseaux et les systèmes de commande électriques de la complexité substantielle, typiquement avec une étape 50-$muhboxs$time. L'entrée-sortie substantielle permet la rétroaction des quantités mesurées dans la simulation. Un ensemble de moteur-générateur de la maquette 15-kW est employé pour démontrer quelques aspects critiques du concept comprenant l'exécution d'une commande maximum sensorless neural-réseau-basée proposée de capture d'énergie éolienne. Des résultats d'essai dynamiques a présenté, on le conclut que le système proposé montre le grand potentiel pour le développement d'une conception d'énergie éolienne, d'un essai, et d'une plateforme unifiés de recherches.é : Hardware-in-the-loop simulation Maximum power tracking Neural network Real-time simulation Wind energy.Matériel dans la simulation de boucle Puissance maximum dépistant le réseau neurologique Simulation en temps réel Énergie éolienne Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : hli@caps.fsu.edu, steurer@caps.fsu.edu, woodruff@caps.fsu.edu, zhang@caps.fsu.edu [article]
Development of a Unified Design, Test, and Research Platform for Wind Energy Systems Based on Hardware-in-the-Loop Real-Time Simulation [é] = Développement d'une Conception, d'un Essai, et d'une Plateforme Unifiés de Recherches pour des Systèmes d'Energie Eolienne Basés sur le Matériel dans la Simulation de Temps Réel de Boucle / Li, Hui, Auteur; Shi, K. L.; Steurer, Mischa, Auteur . - 1144- 1151 p..
Génie Electrique
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 53 N° 4 (Aout 2006) . - 1144- 1151 p.ésumé : Traditionally, offline modeling and simulation has been the tool of choice for improving wind energy system control strategies and their utility system integration. This paper exploits how a newly established real-time hardware-in-the-loop (HIL) test facility, which is designed for testing all-electric ship propulsion systems, can be utilized for wind energy research. The test site uses two 2.5-MW/220-rpm dynamometers and a 5-MW variable voltage and frequency converter to emulate a realistic dynamic environment, both mechanically and electrically. The facility is controlled by a digital real-time electric power system simulator that is capable of simulating electrical networks and control systems of substantial complexity, typically with a 50-$muhboxs$time step. Substantial input/output allows the feedback of measured quantities into the simulation. A 15-kW mock-up motor–generator set is used to demonstrate some critical aspects of the concept including the implementation of a proposed neural-network-based sensorless maximum wind energy capture control. From the dynamic test results presented, it is concluded that the proposed system shows great potential for the development of a unified wind energy design, test, and research platform.
Traditionnellement, en différé modeler et simulation a été l'outil du choix pour améliorer des stratégies de commande de système d'énergie éolienne et leur intégration de système de service. Exploits de cet article comment un service en temps réel nouvellement établi d'essai de la matériel-dans-le-boucle (HIL), qui est conçu pour examiner les systèmes tout-électriques de propulsion de bateau, peut être utilisé pour recherche en matière d'énergie éolienne. L'emplacement d'essai utilise deux dynamomètres 2.5-MW/220-rpm et un convertisseur variable de la tension 5-MW et de fréquence pour émuler un environnement dynamique réaliste, mécaniquement et électriquement. Le service est commandé par un simulateur en temps réel numérique de système d'énergie électrique qui est capable de simuler les réseaux et les systèmes de commande électriques de la complexité substantielle, typiquement avec une étape 50-$muhboxs$time. L'entrée-sortie substantielle permet la rétroaction des quantités mesurées dans la simulation. Un ensemble de moteur-générateur de la maquette 15-kW est employé pour démontrer quelques aspects critiques du concept comprenant l'exécution d'une commande maximum sensorless neural-réseau-basée proposée de capture d'énergie éolienne. Des résultats d'essai dynamiques a présenté, on le conclut que le système proposé montre le grand potentiel pour le développement d'une conception d'énergie éolienne, d'un essai, et d'une plateforme unifiés de recherches.é : Hardware-in-the-loop simulation Maximum power tracking Neural network Real-time simulation Wind energy.Matériel dans la simulation de boucle Puissance maximum dépistant le réseau neurologique Simulation en temps réel Énergie éolienne Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : hli@caps.fsu.edu, steurer@caps.fsu.edu, woodruff@caps.fsu.edu, zhang@caps.fsu.edu
[article]
Titre : Distributed Intelligent Energy Management System for a Single-Phase High-Frequency AC Microgrid : Système intelligent réparti de gestion d'énergie pour une grille micro à C.A. de fréquence monophasé Type de document : é Auteurs : Sudipta Chakraborty, Auteur; Manoja D. Weiss, Auteur; M. Godoy Simoes Article en page : 97-109 p. énérale : Génie Electrique Langue : Anglais
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 54 N°1 (Fevrier 2007) . - 97-109 p.ésumé : In this paper, a single-phase high-frequency AC (HFAC) microgrid is shown as a novel solution towards integrating renewable energy sources in a distributed generation system. Better utilization of the Microgrid is achieved by solving power flow and power quality issues using p-q theory-based active filtering called universal active power line conditioner and unified power quality conditioner, respectively. A distributed intelligent energy management system (DIEMS) is implemented to optimize operating costs. As the optimization greatly depends on the power generation and the power output from renewable sources strongly depends on the weather, the forecast of power generation is required for DIEMS. A Fuzzy ARTMAP neural network is used to predict hourly day-type outputs based on which generation can be forecasted. Depending on the forecast, an optimization scheme is developed utilizing linear programming along with heuristics. The results obtained show the successful implementation of HFAC Microgrid with adequate power flow and power quality control, as well as the optimization of operation cost by the DIEMS with Fuzzy ARTMAP-based day-type forecasting. The improvement in the battery life is also achieved due to optimization of storage charge states using the proposed DIEMS.
En cet article, un microgrid à haute fréquence à C.A. monophasé (HFAC) est montré comme solution de roman vers intégrer des sources d'énergie renouvelable dans un système réparti de génération. Une meilleure utilisation du Microgrid est réalisée en résolvant le flux de puissance et les questions de qualité de puissance en utilisant le conditionneur actif universel appelé de filtrage actif de ligne à haute tension basé par théorie de p-q et le conditionneur unifié de qualité de puissance, respectivement. Un système intelligent réparti de gestion d'énergie (DIEMS) est mis en application pour optimiser des frais d'exploitation. Pendant que l'optimisation dépend considérablement de la production d'électricité et le rendement de puissance des sources renouvelables dépend fortement du temps, la prévision de la production d'électricité est exigée pour DIEMS. Un réseau neurologique brouillé d'ARTMAP est employé pour prévoir le jour-type horaire sorties basées sur quelle génération peut être prévue. Selon la prévision, un arrangement d'optimisation est développé utilisant la programmation linéaire avec l'heuristique. Les résultats obtenus montrent l'exécution réussie de HFAC Microgrid avec à flux de puissance proportionné et contrôle de qualité de puissance, comme l'optimisation du coût d'opération par le DIEMS avec le type brouillé prévisions de jour basé par ARTMAP. L'amélioration de la vie de batterie est due également réalisé à l'optimisation des états de charge de stockage en utilisant le DIEMS proposé.é : Active filter Distributed intelligent energy management system Fuzzy ARTMAP High frequency AC (HFAC) LInear programming Microgrid Unified power quality conditionner Universel active power line conditionner Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 [article]
Distributed Intelligent Energy Management System for a Single-Phase High-Frequency AC Microgrid [é] = Système intelligent réparti de gestion d'énergie pour une grille micro à C.A. de fréquence monophasé / Sudipta Chakraborty, Auteur; Manoja D. Weiss, Auteur; M. Godoy Simoes . - 97-109 p..
Génie Electrique
in IEEE Transactions on Industrial Electronics > Vol. 54 N°1 (Fevrier 2007) . - 97-109 p.ésumé : In this paper, a single-phase high-frequency AC (HFAC) microgrid is shown as a novel solution towards integrating renewable energy sources in a distributed generation system. Better utilization of the Microgrid is achieved by solving power flow and power quality issues using p-q theory-based active filtering called universal active power line conditioner and unified power quality conditioner, respectively. A distributed intelligent energy management system (DIEMS) is implemented to optimize operating costs. As the optimization greatly depends on the power generation and the power output from renewable sources strongly depends on the weather, the forecast of power generation is required for DIEMS. A Fuzzy ARTMAP neural network is used to predict hourly day-type outputs based on which generation can be forecasted. Depending on the forecast, an optimization scheme is developed utilizing linear programming along with heuristics. The results obtained show the successful implementation of HFAC Microgrid with adequate power flow and power quality control, as well as the optimization of operation cost by the DIEMS with Fuzzy ARTMAP-based day-type forecasting. The improvement in the battery life is also achieved due to optimization of storage charge states using the proposed DIEMS.
En cet article, un microgrid à haute fréquence à C.A. monophasé (HFAC) est montré comme solution de roman vers intégrer des sources d'énergie renouvelable dans un système réparti de génération. Une meilleure utilisation du Microgrid est réalisée en résolvant le flux de puissance et les questions de qualité de puissance en utilisant le conditionneur actif universel appelé de filtrage actif de ligne à haute tension basé par théorie de p-q et le conditionneur unifié de qualité de puissance, respectivement. Un système intelligent réparti de gestion d'énergie (DIEMS) est mis en application pour optimiser des frais d'exploitation. Pendant que l'optimisation dépend considérablement de la production d'électricité et le rendement de puissance des sources renouvelables dépend fortement du temps, la prévision de la production d'électricité est exigée pour DIEMS. Un réseau neurologique brouillé d'ARTMAP est employé pour prévoir le jour-type horaire sorties basées sur quelle génération peut être prévue. Selon la prévision, un arrangement d'optimisation est développé utilisant la programmation linéaire avec l'heuristique. Les résultats obtenus montrent l'exécution réussie de HFAC Microgrid avec à flux de puissance proportionné et contrôle de qualité de puissance, comme l'optimisation du coût d'opération par le DIEMS avec le type brouillé prévisions de jour basé par ARTMAP. L'amélioration de la vie de batterie est due également réalisé à l'optimisation des états de charge de stockage en utilisant le DIEMS proposé.é : Active filter Distributed intelligent energy management system Fuzzy ARTMAP High frequency AC (HFAC) LInear programming Microgrid Unified power quality conditionner Universel active power line conditionner Indexation : 621 DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046
[article]
Titre : Energy Equation for Volatile Liquid Transport in Porous Media : Equation d'Energie pour le Transport Liquide Volatil dans des Médias Poreux Type de document : é Auteurs : Prunty, Lyle, Auteur; Cheng, Alexander H.-D., Editeur (scientifique) Article en page : 259-266 p. énérale : Génie Mécanique Langue : Anglais
in Journal of Engineering Mechanics: American Society of Civil Engineering > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 259-266 p.ésumé : Two energy balance equations widely used to describe simultaneous transfer of heat and mass in porous media are inconsistent with control volume energy conservation. Potential energy, enthalpy, and internal energy terms are involved in the discrepancies. Energy within a volume is properly counted as the sum of internal, potential, and kinetic energy. However, one equation uses enthalpy where internal energy should have been used. In the other, potential energy and shifts in internal energy associated with heat of wetting are not included. Energy conservation for a control volume dictates summing convective fluxes of internal, potential, and kinetic energy at the control volume surface along with conducted heat and work crossing the boundary. The pressure–volume (pv) work at the volume surface may be combined with internal energy convection so that flow of enthalpy is used in the flux term. Examples of energy change versus work input in adiabatic processes illustrate the error introduced when enthalpy rather than internal energy is used to compute control volume energy content. For porous media flows kinetic energy can be dropped. A consistent equation based on the control volume approach is presented. It includes effects due to internal energy, potential energy, heat of wetting, conducted heat, non-pv work, enthalpy, and mass flow. Substantial temperature changes due to heat of wetting have been found experimentally in a separate work. A comparison is needed of the experiments and a numerical simulation based on the new equation.
Deux équations de bilan énergétique largement répandues pour décrire le transfert simultané de la chaleur et de la masse dans des médias poreux sont contradictoires avec la conservation d'énergie de volume de commande. De l'énergie potentielle, l'enthalpie, et les limites internes d'énergie sont impliquées dans les anomalies. De l'énergie dans un volume est correctement comptée comme somme d'énergie interne, potentielle, et cinétique. Cependant, une équation emploie l'enthalpie où l'énergie interne devrait avoir été employée. Dans l'autre, l'énergie et les variations potentielles dans l'énergie interne liée à la chaleur du mouillage ne sont pas incluses. La conservation d'énergie pour un volume de commande dicte additionner des flux convecteurs d'énergie interne, potentielle, et cinétique sur la surface de volume de commande avec la chaleur conduite et du travail croisant la frontière. Le travail du volume de pression (pv) sur la surface de volume peut être combiné avec la convection interne d'énergie de sorte que l'écoulement de l'enthalpie soit employé dans la limite de flux. Les exemples du changement d'énergie contre l'entrée de travail dans des processus adiabatiques illustrent l'erreur présentée quand l'enthalpie plutôt que l'énergie interne est employée pour calculer la teneur en énergie de volume de commande. Pour des écoulements poreux de médias de l'énergie cinétique peut être abandonnée. Une équation cohérente basée sur l'approche de volume de commande est présentée. Elle inclut des effets dus à l'énergie interne, à l'énergie potentielle, à la chaleur du mouillage, à la chaleur conduite, non au travail de pv, à l'enthalpie, et au écoulement de la masse. Des changements de température substantiels dus à la chaleur du mouillage ont été trouvés expérimentalement dans un travail séparé. Une comparaison est nécessaire des expériences et d'une simulation numérique basées sur la nouvelle équation.
é : Temperature Soil Energy conservation Porous media Liquids Température Sols Conservation d'énergie Médias poreux Liquides Indexation : 621.34/624 En ligne : lprunty@ndsuext.nodak.edu [article]
Energy Equation for Volatile Liquid Transport in Porous Media [é] = Equation d'Energie pour le Transport Liquide Volatil dans des Médias Poreux / Prunty, Lyle, Auteur; Cheng, Alexander H.-D., Editeur (scientifique) . - 259-266 p..
Génie Mécanique
in Journal of Engineering Mechanics: American Society of Civil Engineering > Vol. 130 N°3 (Mars 2004) . - 259-266 p.ésumé : Two energy balance equations widely used to describe simultaneous transfer of heat and mass in porous media are inconsistent with control volume energy conservation. Potential energy, enthalpy, and internal energy terms are involved in the discrepancies. Energy within a volume is properly counted as the sum of internal, potential, and kinetic energy. However, one equation uses enthalpy where internal energy should have been used. In the other, potential energy and shifts in internal energy associated with heat of wetting are not included. Energy conservation for a control volume dictates summing convective fluxes of internal, potential, and kinetic energy at the control volume surface along with conducted heat and work crossing the boundary. The pressure–volume (pv) work at the volume surface may be combined with internal energy convection so that flow of enthalpy is used in the flux term. Examples of energy change versus work input in adiabatic processes illustrate the error introduced when enthalpy rather than internal energy is used to compute control volume energy content. For porous media flows kinetic energy can be dropped. A consistent equation based on the control volume approach is presented. It includes effects due to internal energy, potential energy, heat of wetting, conducted heat, non-pv work, enthalpy, and mass flow. Substantial temperature changes due to heat of wetting have been found experimentally in a separate work. A comparison is needed of the experiments and a numerical simulation based on the new equation.
Deux équations de bilan énergétique largement répandues pour décrire le transfert simultané de la chaleur et de la masse dans des médias poreux sont contradictoires avec la conservation d'énergie de volume de commande. De l'énergie potentielle, l'enthalpie, et les limites internes d'énergie sont impliquées dans les anomalies. De l'énergie dans un volume est correctement comptée comme somme d'énergie interne, potentielle, et cinétique. Cependant, une équation emploie l'enthalpie où l'énergie interne devrait avoir été employée. Dans l'autre, l'énergie et les variations potentielles dans l'énergie interne liée à la chaleur du mouillage ne sont pas incluses. La conservation d'énergie pour un volume de commande dicte additionner des flux convecteurs d'énergie interne, potentielle, et cinétique sur la surface de volume de commande avec la chaleur conduite et du travail croisant la frontière. Le travail du volume de pression (pv) sur la surface de volume peut être combiné avec la convection interne d'énergie de sorte que l'écoulement de l'enthalpie soit employé dans la limite de flux. Les exemples du changement d'énergie contre l'entrée de travail dans des processus adiabatiques illustrent l'erreur présentée quand l'enthalpie plutôt que l'énergie interne est employée pour calculer la teneur en énergie de volume de commande. Pour des écoulements poreux de médias de l'énergie cinétique peut être abandonnée. Une équation cohérente basée sur l'approche de volume de commande est présentée. Elle inclut des effets dus à l'énergie interne, à l'énergie potentielle, à la chaleur du mouillage, à la chaleur conduite, non au travail de pv, à l'enthalpie, et au écoulement de la masse. Des changements de température substantiels dus à la chaleur du mouillage ont été trouvés expérimentalement dans un travail séparé. Une comparaison est nécessaire des expériences et d'une simulation numérique basées sur la nouvelle équation.
é : Temperature Soil Energy conservation Porous media Liquids Température Sols Conservation d'énergie Médias poreux Liquides Indexation : 621.34/624 En ligne : lprunty@ndsuext.nodak.edu
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