用于微反應(yīng)器余熱回收的板翅式溫差發(fā)電器設(shè)計與制造.pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源的消耗，能源危機和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，對能源的高效利用成為目前的研究熱點。其中，在工業(yè)生產(chǎn)中大量使用的微反應(yīng)器，其反應(yīng)余熱通常以尾氣的形式不經(jīng)回收直接排放至空氣中，造成了極大浪費。溫差發(fā)電技術(shù)在微反應(yīng)器余熱回收方面具有突出優(yōu)點，適用于對微反應(yīng)器尾氣余熱的回收利用。目前，用于余熱回收的溫差發(fā)電器存在裝置笨重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、熱損失較大等問題，嚴(yán)重制約了溫差發(fā)電器的應(yīng)用。因此，需面向微反應(yīng)器的余熱回收開展高性能的溫差發(fā)電器的結(jié)構(gòu)設(shè)計

2、及其應(yīng)用研究。本學(xué)位論文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目“基于熱電材料的層疊陣列型溫差發(fā)電構(gòu)件及其半固態(tài)粉末微成形理論與研究方法”(資助號:51175460)和教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃資助項目“功能梯度型溫差熱電臂的半固態(tài)粉末微成形機理和制造工藝研究”(資助號:NCET-13-0518)，以自熱式甲醇重整制氫微反應(yīng)器的尾氣余熱回收為對象，采用理論建模、數(shù)值仿真和實驗研究相結(jié)合的方式，開展了面向微反應(yīng)器尾氣余熱回收的板翅式溫差發(fā)電器的結(jié)構(gòu)設(shè)計

3、、制造工藝、熱電模組與板翅式溫差發(fā)電器界面層連接優(yōu)化、板翅式溫差發(fā)電器的微反應(yīng)器余熱回收實驗等方面的研究工作。
　　第一章，闡述了論文研究的背景和意義，詳細(xì)介紹了國內(nèi)外余熱回收技術(shù)和溫差發(fā)電器的研究現(xiàn)狀，重點介紹了板翅式溫差發(fā)電器的研究現(xiàn)狀，確定了論文的主要研究內(nèi)容和框架。
　　第二章，提出了一種面向微反應(yīng)器余熱回收的板翅式溫差發(fā)電器結(jié)構(gòu)設(shè)計，對板翅式換熱器、熱電臂尺寸進(jìn)行了仿真優(yōu)化，并分析了該溫差發(fā)電器的傳熱機理及其工作原

4、理。
　　第三章，建立了面向微反應(yīng)器余熱回收的板翅式溫差發(fā)電器中熱電模組的裝配制造方法及工藝，采用SAC305焊料完成熱電模組的釬焊制造;根據(jù)熱流量法設(shè)計并搭建了熱電模組性能測試裝置，采用該裝置對裝配制造的熱電模組進(jìn)行了性能測試。
　　第四章，探究了釬焊法連接熱電模組與溫差發(fā)電器界面層的連接工藝，采用Sn42Bi58焊料釬焊來連接溫差發(fā)電器接觸界面，對界面層的接觸熱阻、熱學(xué)性能和力學(xué)性能進(jìn)行了測試。
　　第五章，開展了