汽車發(fā)動機(jī)廢氣余熱熱電轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對能源需求的與日俱增，能源問題日見突出，節(jié)能減排以及開發(fā)新能源都已經(jīng)成為當(dāng)前人類科學(xué)研究的重點(diǎn)。汽車工業(yè)需要消耗大量的能源，且是環(huán)境污染的主要來源之一，因此汽車行業(yè)的節(jié)能減排就顯得尤為重要了。而單純的從改善發(fā)動機(jī)性能來實現(xiàn)汽車的節(jié)能減排無疑這是一個很困難的任務(wù)，我們期望于利用溫差發(fā)電技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)動機(jī)廢氣熱能與電能的轉(zhuǎn)換，把廢氣余熱轉(zhuǎn)換成電能儲存到蓄電池中來為汽車提供動力或電力來源。這對于汽車的節(jié)能減排具有非常重要

2、的意義。在現(xiàn)有熱電材料的限制下，要把溫差發(fā)電技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)，那么我們就只能從結(jié)構(gòu)入手提高溫差發(fā)電器的轉(zhuǎn)換效率以期望其達(dá)到裝車所需要的要求。本文就是從結(jié)構(gòu)入手對一種新溫差發(fā)電器進(jìn)行了研究，根據(jù)強(qiáng)化傳熱的原理，對溫差發(fā)電器進(jìn)行了理論分析及數(shù)學(xué)建模，在這個基礎(chǔ)上對它進(jìn)行了計算仿真和優(yōu)化，尋找在現(xiàn)有材料限制下的，具有較大功率輸出及熱能轉(zhuǎn)換效率高的溫差發(fā)電器結(jié)構(gòu)。
　　 本文的主要工作包括：首先介紹了溫差發(fā)電技術(shù)的發(fā)展歷程，研究分

3、析了溫差發(fā)電技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢，明確了目前國內(nèi)外在這方面研究的現(xiàn)狀，對本次研究的內(nèi)容和意義分別做了說明。然后分別對溫差發(fā)電的基本原理以及當(dāng)前應(yīng)用于溫差發(fā)電的熱電材料作了介紹，并對溫差發(fā)電技術(shù)在汽車上面的應(yīng)用作了可行性分析，對溫差發(fā)電器在汽車上的布置位置進(jìn)行了研究。然后建立了溫差發(fā)電器的數(shù)學(xué)模型，對熱電轉(zhuǎn)換效率作了推導(dǎo)，利用ANSYS軟件對單個熱電偶作了計算分析，研究了熱電偶臂長l、橫截面邊長s對熱電偶塊輸出功率、熱電轉(zhuǎn)換效率以及熱應(yīng)力的影響