半導(dǎo)體熱電發(fā)電在船舶上應(yīng)用的可行性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代船舶的不斷發(fā)展，現(xiàn)代技術(shù)推動(dòng)船舶向著節(jié)能的方向發(fā)展。船舶將大量低溫余熱直接排向了大氣，不僅嚴(yán)重污染大氣，而且浪費(fèi)了大量的熱量，如能合理利用將會(huì)給航運(yùn)業(yè)帶來一筆不菲的利潤(rùn)，同時(shí)可以減少大氣污染。隨著熱電發(fā)電、熱電制冷技術(shù)的不斷成熟，使得余熱熱電制冷在船舶余熱利用方面有了大的突破。然而煙氣余熱由于種種限制一直沒有得到很好的利用，為此，本文對(duì)余熱熱電發(fā)電做了一系列的研究，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了探討：
　　 首先，從穩(wěn)態(tài)的熱傳

2、導(dǎo)方程出發(fā)，對(duì)煙囪管道進(jìn)行了熱力學(xué)分析，建立了煙囪管道分析模型，確定了煙囪管道邊界條件，應(yīng)用ANSYS計(jì)算了煙囪管道溫度場(chǎng)分布情況；為煙囪余熱熱電發(fā)電奠定了基礎(chǔ)。
　　 其次，在熱電單P-N結(jié)分析模型的基礎(chǔ)上，運(yùn)用ANSYS軟件建立了熱電器件的實(shí)際模型，按照其實(shí)際工作狀態(tài)施加了邊界條件，得出了模型的溫度場(chǎng)和電勢(shì)場(chǎng)的分布規(guī)律以及熱電器件的回路電流、輸出功率和熱電效率。并對(duì)不同熱端溫度的情況進(jìn)行了計(jì)算，得出了熱電性能參數(shù)隨煙氣溫度的

3、變化規(guī)律。
　　 最后，建立了煙囪余熱發(fā)電幾何模型，并對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，確定了煙氣余熱發(fā)電邊界條件，建立了煙氣余熱發(fā)電有限元模型，對(duì)煙氣余熱發(fā)電性能進(jìn)行了分析，計(jì)算出了船舶發(fā)電柴油機(jī)煙氣余熱總發(fā)電量。還分析了船舶余熱發(fā)電經(jīng)濟(jì)性，得出了船舶熱電發(fā)電技術(shù)經(jīng)濟(jì)性可行性方案。
　　 本文主要運(yùn)用有限元軟件ANSYS對(duì)煙囪余熱熱電發(fā)電在不同邊界條件和材料參數(shù)的情況下進(jìn)行仿真計(jì)算，其分析結(jié)果對(duì)熱電器件余熱發(fā)電經(jīng)濟(jì)性分析具有一定的指導(dǎo)