内燃机排气余热回收梯级分段温差电单偶模拟分析

工程热物理学报 , 2015, 36(1): 21-25.

内燃机排气余热回收梯级分段温差电单偶模拟分析

贾琦 ^1, , 舒歌群 ^2, , 田华 ^3, , 卫海桥 ^4, , 梁兴雨 ^5, , 孙秀秀 ^6,

1.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

2.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

3.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

4.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

5.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

6.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

基金项目: 天津市自然科学基金(No.12JCQNJC04400) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(No.2011CB707201)

关键词：内燃机 , 排气 , 余热利用 , 温差发电

Simulation and Analysis of Segmented Thermoelectric Unicouple Used for Waste Heat Recovery of Internal Combustion Engine

Keywords： internal combustion engine , exhaust , waste heat recovery , thermoelectric generator

本文选取了Bi2Te3和CoSb3两种温差电材料设计了一种梯级分段温差电单偶,并对其建立了数学模型,导出温差电单偶的功率和效率计算公式,分析冷热端陶瓷片表面温度、温差电单偶长度以及表面对流传热系数对分段温差电单偶性能的影响.分析结果表明提高热面温度、降低冷面温度和提高热表面对流传热系数均可以提高分段温差电单偶的最大输出功率和最大转换效率.缩短温差电单偶的长度可以增大最大输出功率,但会导致最大转换效率的明显下降.

参考文献

[1]	Bed Poudel;Qing Hao;Yi Ma;Yucheng Lan;Austin Minnich;Bo Yu;Xiao Yan;Dezhi Wang;Andrew Muto;Daryoosh Vashaee .High-Thermoelectric Performance of Nanostructured Bismuth Antimony Telluride Bulk Alloys[J].Science,2008(5876):634-638.
[2]	赵媛媛,曾葆青,李影.分段温差电元件性能的仿真研究[J].电源技术,2010(05):493-495.
[3]	周洪宇 .Bi2Te3/CoSb3宽温域热电器件的设计与性能[D].武汉理工大学,2012.
[4]	Lingen Chen;Jianzheng Gong;Fengrui Sun;Chih Wu .Effect of heat transfer on the performance of thermoelectric generators[J].International Journal of Thermal Sciences,2002(1):95-99.
[5]	Modeling, experimental study and optimization on low-temperature waste heat thermoelectric generator system[J].Applied energy,2010(10):3131-3136.

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