1. 研究目的与意义（文献综述）

汽车节能减排技术主要分为两类，一种是通过对传统的内燃机进行技术改进，提高热机效率，从而实现节能减排；另一种则是新能源技术，通过使用更为清洁的代用燃料或者使用联合驱动的技术促使内燃机尽可能多的运行在最佳工作点，来实现节能减排的目标。然而上述两种的关注点仅仅局限于提高内燃机的热效率本身，在实际运行过程中，内燃机气缸内燃油燃烧所产生的热能绝大多数通过尾气排放系统和冷却系统散失到大气中。目前，全球绝大部分汽车是燃油内燃机汽车，发动机的排气压力大、温度高，排气温度可达800 °c左右。燃油在发动机中燃烧产生的能量并未全部转化为动能，其中，25% ~30%转换为机械能，作为动力；30 ~ 35%为尾气损失；其他为冷却液、机油 损失和摩擦损失，造成了大量能量损失。

绿色环保技术—热电发电技术即可以回收汽车尾气废热，可以提高车辆的燃油经济性。因此，热电技术在汽车节能减排方面具有广阔的应用前景。目前国内外已经对汽车尾气热电发电系统进行了一系列的研究，例如，武汉理工大学的刘珣等研究排气型热电发电机（tegs）中换热器的热容量和热量传递会影响其性能，通过实验和仿真不同内部结构，材料和表面积的换热器研究其热性能和热特性。由黄铜制成的5mm厚混乱形状板状换热器具有理想的热性能。武汉理工大学的chuqi su等研究影响tegs的最大功率输出的因素，进行实验检查操作条件，热侧和冷侧温度，流量和负载电阻对功率的影响，发现热电模块（tm）的性能受所施加的压力和温度差异的影响最大。

本文研究的是如何提高汽车排气式热电发电机的性能，其中一个主要的影响因素就是换热器的热容量和热量传递，为了实现换热器内部更均匀的温度分布和更高的界面温度。本文主要描述了换热器的设计和模拟，并研究其热传递变化。比较不同内部结构，表面积的换热器的热特性；采用变物性参数法获取热电模块热电参数，研究热电模块温度差异温度对teg系统的输出功率的影响；讨论当热源和冷源入口条件不同时，teg系统的热传递规律的变化。从而为实现teg系统的有理化设计提供参考。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容：

（1） 结合汽车尾气热电发电系统中热电器件的工作环境，通过有限元软件ansys设计和模拟分析比较不同内部结构，长度的换热器的热特性，并研究其热传递变化；

（2） 采用变物性参数法，即通过热电材料物性参数与温度相关的公式进行计算出有效热电参数值的特征温度。研究热电模块温度差异对热电发电系统的输出功率的影响。

3. 研究计划与安排

3．进度安排

1.第1-3周：查阅国内外文献，了解车汽车尾气热电发电系统的研究现状；翻译英文文献，完成开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

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[4] wang, wenshuai; liu, xun. experiments and analysis on thermoelectric generators of automotive exhaust under the multi-field coupling [j]. advanced materials research, 2014,850-851:217-220.