基于汽車尾氣余熱回收的溫差發(fā)電研究.pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)中排放的大量廢水、余熱以及汽車排放的尾氣不但造成了能源浪費(fèi)，而且污染環(huán)境，利用溫差發(fā)電將這些低品位能源轉(zhuǎn)換為電能既節(jié)約能源，又綠色環(huán)保，因此，余熱溫差發(fā)電技術(shù)日益受到關(guān)注并得到廣泛研究。
　　 汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，車輛消耗的能源也與日俱增，利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱發(fā)電不僅是解決能源問題的一個(gè)有效途徑，也是一個(gè)很好的節(jié)能途徑。目前，汽車的動(dòng)力轉(zhuǎn)換效率僅40％左右，燃油中有多達(dá)60％左右的能量沒

2、有得到有效利用，若將這些能量的10％利用起來，將定會帶來良好的社會效益和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
　　 本課題是基于汽車尾氣余熱回收的溫差發(fā)電研究，主要研究內(nèi)容是如何提高溫差電模塊熱電轉(zhuǎn)換效率和集熱器集熱效率，以提高尾氣總的回收利用率。本人主要做了以下三個(gè)方面的工作：
　　 1.在溫差電模塊性能參數(shù)一定的條件下，采用ANSYS熱分析軟件中的熱電耦合模塊對分段和級聯(lián)兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬仿真。通過對分段溫差電單偶模型的分段元件長度比、截

3、面比及負(fù)載電阻分別進(jìn)行優(yōu)化后，得到在冷端溫度為298K，熱端溫度為973K、873K、773K、673K時(shí)的轉(zhuǎn)換效率分別為15.2％、13.8％、12.1％、10.6％；對分段-級聯(lián)溫差電單偶模型進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化后得到在低溫298K、高溫973K的條件下轉(zhuǎn)換效率為14.7％。
　　 2.在模塊性能一定的情況下，增大溫差是提高熱電轉(zhuǎn)換效率的一種有效方法，即降低冷端溫度和增加熱端溫度。所以，尋求散熱性能較好的散熱器和集熱性能較好的集熱器