环形汽车尾气热电发电系统换热器的设计开题报告
2020-02-20 08:18:30
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1目的及意义当今社会,能源已成为人类社会生存和发展的重要基础物质,对能源的开发和利用极大地推动着世界经济和人类社会的发展。
改革开放以来,随着中国经济的快速发展和工业化、城镇化进程的加快,对能源需求便不断的增长,到如今,中国已经是世界上第一的能源生产国和消费国。中国能源资源总量丰富,但中国人口众多,能源资源分布广泛却不均衡且能源资源开发难度较大,因此人均能源资源拥有量在世界上依旧处于较低水平。而且化石能源储量有限,所以逐步摆脱对传统化石能源的依赖和提高能源利用率、积极寻找节能方法以及开发新能源已成为当务之急。其中温差发电材料科学的快速发展吸引了国内外较大的关注,因为其所带来的温差发电技术是一种利用高、低温热源之间的温差进行发电、对废热进行开发的无污染的技术,而在我们周围就有太多"余热"可以利用,如废气热、废水热、废火热、太阳热等。在能源需求日益增长的今天,它的出现使任意相态的物质、任意局部环境温度的智能化、数字化、程序化控制成为了可能,我们将能随心所欲的控制温度,因此温差发电技术成为了世界各国的研究热点。
温差发电器是一种对温差发电技术应用的新型电子器件,它有着无噪音、无污染、能量可高效转换的特点,其中由于半导体的温差电动势较大,因此大都是用它来制作温差发电器。现在它在各方面都有着相应的应用,如日常方面,同位素温差发电器在地面和海洋开发中的应用主要有灯塔、航标、海底声纳等。环保方面主要在于对低级热的利用。所谓的低级热包括垃圾燃烧热、工业废热、地热、汽车排气管的余热、太阳热、海洋热能等,热源的温度范围很广。采用温差发电技术大规模利用低级热,可以开发出无污染的清洁能源。温差发电器甚至在军事方面的雷达、导航设备等和航天方面的飞船上都被使用。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容及目标
环形汽车尾气热电发电系统由于无运动部件、可靠性高和与排气管匹配良好的优良性能,开始得到国内外学者和企业的关注。尾气换热器(即排气管)一方面由于直接影响热电发电模块热端温度及其分布,影响aaetgs性能,另一方面由于影响尾气压降,影响发动机性能,因而其设计至关重要。基于此,本设计基于ansys建模仿真,旨在设计一款使aaetgs内热电发电模块间热端温差最大不超过2%且压降尽可能低的尾气换热器。主要工作包括强化尾气换热器传热手段的提出和验证。
2.2拟采用的技术方案及措施
3. 研究计划与安排
周 次【2019】 | 工 作 内 容 |
1-2 (2.18-3.1 ) | 学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。 |
3-4 (3.4 -3.15) | 进行外文翻译,并提交外文翻译译文。 |
5-6 (3.18-3.29) | 设计类,下达绘图任务,开始绘图。 研究类,制定试验方案或下达编程任务,开始试验及编程。 |
7-8 (4.1 -4.12) | 继续完成绘图、试验或编程任务; 撰写毕业论文。 |
9-11 (4.15-4.26) | 完成绘图、试验或编程; 完善毕业设计说明书、毕业论文; |
12 (4.29-5.10) | 网上提交毕业设计说明书、毕业论文、绘图等附件材料; 提交答辩申请。 |
13-14(5.13-5.24) | 教师审阅毕业设计说明书(设计类)或论文(研究类)和(图纸),审查确定学生答辩资格并予以公示。 |
15 (5.27-5.31) | 根据评阅意见修改毕业设计说明书、毕业论文,并网上提交;准备答辩PPT。 |
16 (6.3- 6.7 ) | 毕业设计答辩。 |
备注: | 此表是拟定时间。如有变化,以实际为准。 |
4. 参考文献(12篇以上)
文献检索摘要(1)
【文献名】a simulation study of automotive waste heat recovery using a thermoelectric power generator
【关键词】automotive waste heat recovery, thermoelectric generator, heat exchanger
【作者】chien-chou weng, mei-jiau huang
【出版】international journal of thermal sciences, 2013, 71, 302-309
【摘要】本文研究了一种利用热电发电机(tegs)从汽车排气管中提取热量并将热量转化为电能的能量收集系统。使用模拟仿真分析特殊的仿真模型和计算其功率并且探讨热电发电机的换热器的数量和覆盖率对其性能的影响。研究发现,采用更多的热电偶并不一定能产生更大的总功率,而且其中大多数每个热电偶的平均功率都迅速下降,在经济上并不一定值得。研究还揭示了一个优化能量收集系统的新参数-被使用的teg芯片的数量,是只要换热器、冷却系统和热电材料被决定就能确定的参数。研究结果为利用热电发电机回收汽车余热提供了有用的信息。