级联热电发电器件有限元仿真开题报告
2020-02-18 20:03:59
1. 研究目的与意义(文献综述)
设计的目的及意义:
大环境与国际局势:能源问题是当下时代发展的核心问题之一。相对于传统的燃料火力发电,热电发电虽然效率较低,但却是一项极具发展前景的技术,用于将热能转化为电能,以满足人们对清洁能源日益增长的需求。
热电发电器的优势与缺陷:在热电材料中,电子和空穴的扩散是由热端和冷端之间的温降驱动的,它们在两端之间产生电势。一个典型的teg(热电发生器)由一个集热器、一个热电模块和一个冷却板组成,其中热电模块是teg的核心部件。teg具有保质期长、结构简单、无运动部件、无污染,同时结构紧凑、可靠性高、操作安静等优点。在过去20年中被广泛应用于许多严峻的环境,如:从发电厂收集废热,为局部自主传感器供电,从汽车尾气中回收能源,并为海底或空间爆炸装置提供能源和热量。然而,目前大多数热电设备的效率相对较低(通常在5%-10%左右),这是它们今后进一步发展应用的基础。通常认为teg器件的效率取决于下列系统参数:热端和冷端温度、热电元件的长度和截面积、负载电阻和接触电阻。这些因素对提高teg效率具有重要意义,是提高teg效率的有效途径,其中提高teg材料的温降和提高zt值是最有前景的解决方案。大量的研究集中在更好的冷端散热器设计和优化热端集中器,以最大限度地提高热电模块的温降。
2. 研究的基本内容与方案
研究设计的基本内容:
1. 采用ansys有限元软件,建立多偶热电器件有限元分析apdl参数化模型;
2. 根据热电器件基本结构,建立其二次开发模型;
3. 研究计划与安排
进度安排
1. 1~2周 论文资料的收集、方案准备;
2. 2~4周 撰写资料消化笔记并确定论文工作方案
4. 参考文献(12篇以上)
参考文献
[1].thermal design and management for performance optimization of solarthermoelectric generator[j] . jinsheng xiao,tianqi yang,peng li,pengchengzhai,qingjie zhang. applied energy .2011
[2].madenci,erdogan,the finite element method and applications in engineering usingansysreg;,springer,2015