Glavni namen raziskave je bila eksperimentalna primerjava šestih različnih aktivnih magnetnih regeneratorjev (AMR) narejenih iz gadolinija. Analiza je bila izvedena za tri vrste AMR-jev sestavljenih iz vzporednih ploščic (z različnimi poroznostmi in različno orientiranost ploščic glede na magnetno polje) in tri vrste AMR-jev v obliki nasutih struktur (v obliki kroglic, v obliki valjčkov in kot prah). Ker je delovanje AMR močno odvisno od obratovalnih pogojev, so bili eksperimenti izvedeni pri različnih masnih pretokih in frekvencah. Na podlagi tega je bilo mogoče določiti optimalne pogoje delovanja izbranega AMR-ja. Kot kriterij primerjave med AMR-ji je bila uporabljena temperaturna razlika, hladilna moč in eksperimentalno napovedan COP. Eksperimentalna analiza je bila izvedena na novem prototipu magnetnega hladilnika zasnovanemu kot eksperimentalna naprava. Njegovo delovanje temelji na permanentni magnetni strukturi, ki se linearno giblje preko statičnega AMR-ja. Magnetna struktura ustvarja magnetno polje okoli 1.15 T. Rezultati kažejo, da ima geometrija AMR-ja (oblika magnetokaloričnega materiala) ključen vpliv na delovanje magnetne hladilne naprave. V celoti gledano (glede na temperaturni razpon, hladilno moč in COP) izkazuje najboljšo karakteristiko delovanja AMR sestavljen iz vzporednih ploščic z najmanjšo poroznostjo (25%), ter orientacijo ploščic vzporedno z magnetnim poljem. S tem AMR-jem je bilo moč generirati temperaturni razpon preko 20 K, kar v do sedaj objavljenih znanstvenih publikacijah, pri dani spremembi magnetnega polja 1.15 T, predstavlja največji izmerjeni temperaturni razpon za AMR iz vzporednih ploščic. Na podlagi primerjave eksperimentalno napovedanega COP-ja med AMR-jem iz vzporednih ploščic in AMR-jem kot nasuto strukturo, lahko ugotovimo, da AMR iz vzporednih ploščic dosega višje učinkovitosti delovanja.
COBISS.SI-ID: 12647707
Prispevek obravnava pasivne toplotne regeneratorje, ki primerni za uporabo v aktivnih magnetnih regeneratorjih ter njihovo analizo iz vidika termo-hidravličnih karakteristih ter magnetnih lastnosti. Med seboj so primerjani in evalvirani s pomočjo eksperimentalnih rezultatov (z uporabo metode enkratnega vpiha) in brezdimenzijskega matematičnega modela. Regeneratorji so med seboj primerjani glede na prenos toplote, tlačni padec in njihovo toplotno učinkovitost. Izdelan numerični program je bil v nadaljevanju nadgrajen z magnetnimi lastnostmi in termodinamičnimi zakonitostmi delovanja AMR, pri čemer so bile magnetne lastnosti določene na osnovi aproksimacije molekularnega polja. Dobljeni numerični program je bil dodatno eksperimentalno in analitično preverjen.
COBISS.SI-ID: 12192283
Razvit je bil nov, hiter in fleksibilni, časovnoodvisni, enodimenzijski numerični model za analize delovanja aktivnega magnetnega regeneratorja (AMR). Model je zasnovan na sistemu enačb (za magnetokalorični material in delovni fluid), ki so bile reševane simultano z uporabo programa MATLAB. Model lahko uporabimo za analizo širokega nabora obratovalnih pogojev (masni tok, frekvenca obratovanja, sprememnba magnetnega polja), različnih geometrij AMR, različnih magnetokaloričnih materialov in delovnih fluidov. Članek predstavlja optimizacijo AMR geometrije, kjer se AMR sestoji iz nasutih kroglic gadolinija (Gd). Izvedena je bila optimizacija masnega toka in obratovalne frekvence AMR za pet različnih premerov kroglic.
COBISS.SI-ID: 11935003
Skupina raziskovalcev je razvila in izdelala prototip rotirajočega magnetnega hladilnika. Osnovno delovanje predstavljenega magnetnega hladilnika temelji na vrtilnem gibanju aktivnih magnetnih regeneratorjev (AMR) z magnetokaloričnim materialom in na stacionarnem magnetnem polju, ki ga ustvarjajo permanentni magneti NdFeB. V prispevku sta predstavljena razvoj in analiza strukture za ustvarjanje magnetnega polja ter osnovni princip delovanja izdelanega prvega prototipa magnetnega hladilnika. V drugem delu pa je podrobneje opisan razvoj nekaterih ključnih elementov celotnega sistema magnetnega hladilnika.
COBISS.SI-ID: 11191067
Aktivni magnetni regenerator (AMR) predstavlja alternativni hladilni cikel s potencialno višjo energetsko učinkovitostjo glede na konvencionalne hladilne tehnike. Popis delovanja AMR-ja zahteva kompleksno obravnavo prenosa toplote, dinamike tekočin in magnetnega polja, za kar je potrebno natančno modeliranje. Članek pregleduje obstoječe numerične modele AMR-jev pri sobni temperaturi. Podrobno so predstavljene vodilne enačbe, vpeljava magnetokaloričnega efekta (MCE), toka tekočine, profil magnetnega polja, toplotna prevodnost itd., ter njihov vpliv na delovanje AMR-ja. Učinki usmerjanja pretoka, histereze, toplotnih izgub, ter vpliv demagnetizacijskega polja so obravnavani in izkaže se, da je popis teh pojavov zelo pomemben za boljše razumevanje delovanje AMR-ja.
COBISS.SI-ID: 11767323