汽車發(fā)動機廢氣余熱熱電轉換裝置結構優(yōu)化設計.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(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)成為當前人類科學研究的重點。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，我們期望于利用溫差發(fā)電技術來實現(xiàn)發(fā)動機廢氣熱能與電能的轉換，把廢氣余熱轉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)電技術廣泛應用于汽車行業(yè)，那么我們就只能從結構入手提高溫差發(fā)電器的轉換效率以期望其達到裝車所需要的要求。本文就是從結構入手對一種新溫差發(fā)電器進行了研究，根據(jù)強化傳熱的原理，對溫差發(fā)電器進行了理論分析及數(shù)學建模，在這個基礎上對它進行了計算仿真和優(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換效率高的溫差發(fā)電器結構。
　　 本文的主要工作包括：首先介紹了溫差發(fā)電技術的發(fā)展歷程，研究分

3、析了溫差發(fā)電技術的發(fā)展態(tài)勢，明確了目前國內外在這方面研究的現(xiàn)狀，對本次研究的內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前應用于溫差發(fā)電的熱電材料作了介紹，并對溫差發(fā)電技術在汽車上面的應用作了可行性分析，對溫差發(fā)電器在汽車上的布置位置進行了研究。然后建立了溫差發(fā)電器的數(shù)學模型，對熱電轉換效率作了推導，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、熱電轉換效率以及熱應力的影響