Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Міністерство науки та освіти, молоді та спорту України
Інститут термоелектрики НАН України
Огляд літератури за 2010-2013 роки
На тему: «Автомобільні термоелектричні генератори»
Виконав: студент 113 групи
Кузик Владислав
Чернівці 2013
За 2010-2013 роки були опубліковані наступні роботи по термоелектричним генераторам:
Новий метод оптимізації електричної топології термоелектричних модулів, що використовуються в автомобільних вихлопних термоелектричних генераторах
Мета роботи: оптимізувати електричну топологію термоелектричних модулів, що використовуються в автомобільних вихлопних термоелектричних генераторах.
В даній роботі був розроблений автомобільний вихлопний термоелектричний генератор на основі Bi2Te3 термоелектричних модулів , з однотрубним охолоджувачем. Щоб підвищити його корисну потужність і ефективність, всі термоелектричні модулі були протестовані блоком контролю температури й пристроєм контролю напруги. Потім їх змоделювали з використанням зворотнього поширення нейронної мережі на основі зміні температури джерела тепла, охолоджувача, струми навантаження та контактні тиску відповідно до розподілу температури проектованого теплообмінника і системи охолодження. Потім їх електричний топологія ( послідовної або паралельної гібридної ) була оптимізована за допомогою генетичного алгоритму для досягнення максимального пікову потужність в AETEG . З експериментальних результатів , порівняно з тим , коли всі термоелектричні модулі були з'єднані тільки послідовно або паралельно випадковим чином , можна зробити висновок , що продуктивність AETEG , очевидно , залежить від електричного топології всіх окремих термоелектричних модулів. Оптимізована AETEG вихідна потужність значно перевершує двох інших досліджених зразків , перевірки пропонований оптимізований електричний топологію і як можливо і практично здійсненно
Висновки: У даній роботі пропонується електрична топологія, що дає найвищі показники потужності генератора. Розроблений генератор з однотрубною охолоджувальною системою на Ві2Тe3 термоелектричних модулях. Були виміряні всі характеристики. А потім топологію оптимізували, і генератор демонстрував значно кращі результати ніж інші 2 зразка, у котрих топологія вибиралась навмання(всі модулі під’єднані послідовно, та паралельно-послідовний гібрид). Оптимальну топологію знайшли за допомогою генетичного алгоритму. Також був прийнятий теплообмінник з порожниною, оскільки він здатний відновлювати тепло вихлопних газів ефективно без значного збільшення зворотнього тиску потоку газу.
Система контролю для 42-вольтного термоелектричного генератора
Мета роботи: розробити стратегію управління термоелектричним генератором, що оптимізує його роботу.
У даній роботі пропонується стратегія управління для оптимізації роботи системи, що складається з 42 вольтного вихлопного термоелектричного генератора, інтегрованого стартера та генератора ISG. Такі системи були встановлені на 2 автобуси для проведення вимірювань та порівняння ефективності цих систем. У даній роботі модель TEГ встановлюється на підставі даних лабораторних експериментів і математичного аналізу. Тоді, дві стратегії управління для нового гібридного електромобіля обговорюються і порівнюються. Результати розрахунків показують, що інтеграція TSCS в 42 В- термоелектричних утилізаторів автомобіля призводить до кращої паливної економічності та продуктивності викидів .
Збільшення продуктивності трубчастого термоелектричного генератора
Мета роботи: Збільшення продуктивності трубчастого термоелектричного генератора.
У даній роботі для використання в трубчатому термоелектричному генераторі (TTEГ), були виготовлені трубчасті Bi 0.5 Sb 1.5 Te 3 /Ni композитні формування за допомогою технічного розплаву в поєднанні з процесом спікання іскри плазми (СІП). За допомогою цього методу спікання порошків з'єднувалися два різних матеріали, і одночасно створювалися трубчасті формування. Похила структура ламінату, який має вирішальне значення для поперечного термоелектричного ефекту, була успішно досягнута в зразку після ущільнення. Спечені зразки показали кращу механічну стабільність і термоелектричні властивості в порівнянні з раніше вивченими розплавами литого зразка. Отримали більшу напругу розімкненого ланцюга 240 мВ і вироблення електроенергії 2,5 Вт при довжині ТТЕГ у 100 мм та при невеликій різниці температур від 83 К. Були виготовлені трубчасті Bi0.5Sb1.5Te3/Ni гетерогенні композиційні елементи з порошку при поєднанні методу процесу формування з розплаву і методу спікання іскри плазми, який має великі переваги в забезпеченні виготовлення ТТЕГ-ів з подальшим поліпшенням продуктивності за рахунок оптимізації конструктивних параметрів ТТЕГ-ів. Майбутній розвиток більш складних процесів виготовлення дозволить реалізувати більш практичні термоелектричні генератори.
Теплова оптимізація теплообмінника автомобільного вихлопного термоелектричного генератора
Мета роботи: оптимізувати теплообмінник автомобільного вихлопного термоелектричного генератора.
Останні досягнення в області термоелектричної технології зробили вихлопні термоелектричні генератори (ТЕГ) перспективними для відновлення відпрацьованого тепла. В цій роботі вивчаються теплові характеристики теплообмінника у вихлопних ТЕГ. Вивчені теплові характеристики теплообмінників з різними внутрішніми довжинами, структурами та матеріалами. Моделювання та експериментальні результати показують, що пластинчастий теплообмінник, виготовлений з латуні з внутрішньою структурою у формі ялинки і довжиною 600 мм досягає ідеальної теплопродуктивності, що підвищує теплові характеристики ТЕГ.
Підготовка кільцеподібних термоелектричних гілок з порошку телуриду свинцю для трубчастих термоелектричних модулів
Мета роботи: показати спосіб створення кільцеподібних термоелектричних гілок з порошку телуриду свинцю для трубчастих термоелектричних модулів.
Утилізація вторинного тепла, наприклад, в автомобільній промисловості - є однією з основних галузей для термоелектричних досліджень і застосування в майбутньому. Комерційно доступні термоелектричні модулі робляться на плоских структурах, тоді як трубчасті модулі можуть мати переваги для інтеграції та продуктивності в області автомобільної утилізації тепла. Одним з основних недоліків трубчастих генераторних конструкцій є необхідність кільцеподібних ніг , зроблених з термоелектричного матеріалу. Вирізання таких фігур зі спечених таблеток призводить до значної втрати термоелектричного матеріалу і, отже, до високої вартості. Пряме спікання кільцеподібних ніг або трубок термоелектричного матеріалу є вирішенням цієї проблеми. Тим не менш, таке спікання кільця з високої однорідності і щільності стикається з деякими труднощами , пов'язаними з механічними властивостями звичайних термоелектричних матеріалів, таких як телуриду свинцю ( PbTe ), особливою крихкістю і високим коефіцієнтом теплового розширення. Ця робота показує процес для виробництва термоелектричних кілець, виготовлених з р -і n- легованого PbTe . Довгі трубки PbTe були спечені в поточно-допоміжному процесі спікання зі спеціально розробленими формами для спікання, покриті дифузійним бар'єром і, нарешті, нарізані кільцеподібними скибочками. Для демонстрації технології, за допомогою цих PbTe кілець був зібраний трубчастий термоелектричний модуль.
Вплив послідовності термоелектричних генераторів і тристороннього каталітичного нейтралізатора на ефективність перетворення вихлопних газів
Мета роботи: дослідити та проаналізувати вплив послідовності термоелектричних генераторів та тристороннього каталітичного нейтралізатора на ефективність перетворення вихлопних газів.
Потенціал для термоелектричного відновлення тепла вихлопних газів в автомобілях збільшився разом з недавніми поліпшеннями ефективності термоелектричних генераторів (ТЕГ). Проблема з використанням термоелектричних генераторів для застосування в транспортних засобах, чи є пристрій сумісний з вихідною системою вихлопних газів автомобілів, яка визначає якість обробки вихлопних газів і реалізацію енергозбереження та скорочення викидів. На основі ANSYS CFX аналізу моделювання впливу позиційних відносин між ТЕГ і триходовим каталітичним нейтралізатором в системі випуску відпрацьованих газів на працездатність обох елементів, можна зробити висновок, що схема з переднім триходовим каталітичним нейтралізатором має перевагу перед іншими макетами в сучасних умовах. Пропонуються нові ідеї для програми поліпшення забезпечуючі основу для подальших досліджень.
Економічний аналіз та оптимізація продуктивності термоелектричних генераторів електроенергії
Мета роботи: проаналізувати та оптимізувати продуктивність термоелектричних генераторів електроенергії.
Аналіз витрат енергії та оптимізація термоелектричних (ТЕГ ) генераторів спалювання викопного палива показують низьку початкову вартість у порівнянні з комерціалізованими газовими турбінами, але більш високі робочі витрати на енергію за рахунок помірної ефективності. Кількісна перевага термоелектричної системи по ціні за енергію ($ / J ) лежить в основі своєї масштабованості , особливо в меншому масштабі ( < 10 кВт), де механічні термодинамічні системи неефективні. Це дослідження проводилось на пропані в якості джерела хімічної енергії для горіння. Вироблене тепло виробляє електроенергію. На відміну від систем рекуперації відходів тепла, максимальна вихідна потужність генератора TE не обов'язково збігається з економічним оптимумом (низька $ / кВт -ч). Найнижча вартість досягається тоді , коли термоелектричний модуль оптимізований між максимальною вихідною потужностю та максимальною ефективністю, залежно від ціни на паливо і тривалості часу роботи. Початкові інвестиції ( $ / W ) для термоелектричних систем значно нижчі, ніж для газових турбін, якщо враховувати невелику площу для термоелектричних елементів, наприклад , від 5 % до 10 % усередині модуля. Хоча первісна вартість термоелектричної системи набагато менша, газова турбіна має більш низьку ціну енергії для довгострокового функціонування у зв'язку з її більш високою ефективністю. Для дуже тривалої експлуатації, домінують експлуатаційні витрати, таким чином, ефективність і матеріали ZT стати ключовими факторами вартості.
Моделювання термоелектричного генератора для регенераціїї теплової енергії в автомобілях
Мета роботи: змоделювати термоелектричний генератор для регенерації теплової енергії в автомобілях.
В області пасажирських перевезень скорочення споживання викопних видів палива повинне здійснюватися за допомогою будь-яких заходів. Вдосконаленя конструкції двигуна внутрішнього згоряння мають потенціал для зниження викидів CO2, але все ще потерпають від низької ефективності в діапазоні від 33 % до 44 %. Рекуперації тепла, що відходить може бути досягнуто за допомогою термоелектричних генераторів (ТЕГ ), які перетворюють тепло безпосередньо в електричну енергію, таким чином, пропонують менш складне налаштування під термодинамічний цикл. Під час конкретного циклу водіння автомобіля, теплові потоки і рівні температури вихлопного газу є динамічними величинами. Для оптимізації термоелектричної системи рекуперації, повинні бути перевірені змінні параметри, наприклад, електро- і теплопровідності ТЕГ, тепло, що поглинається і виключаються з системи, електрична енергія та ефективність системи. Simulink модель, що складається з пакету для динамічного розрахунку енергетичного менеджменту в транспортному засобі , в поєднанні з моделлю термоелектричного генератора системи , розміщеної на вихлопній системі , визначає залежність водійського циклу від ефективності системи рекуперації тепла, таким чином, розраховуючи ефективність транспортного засобу. Моделювання також показує падіння температури в теплообміннику вздовж напрямку потоку вихлопних газів і , отже , зміну падіння напруги послідовно розташованих модулів ТЕГ . Завдяки моделюванню розглянутий зв’язок між розподілом температури та оптимальною електричною схемою модулів ТЕГ термоелектричної системи рекуперації. Результати моделювання порівнюються з даними , отриманими від лабораторних експериментів . Провелись обговорення планки похибок і достовірність результатів моделювання для практичних термоелектричних систем, вбудованих в автомобілі.
Так
http://sci-hub.org/mail/lg.php?doi=10.1007/s11664-012-2291-3&url=aHR0cDovL2xpYmdlbi5vcmcvc2NpbWFnNS8xMC4xMDA3L3MxMTY2NC0wMTItMjI5MS0zLnBkZg%3D%3D
http://sci-hub.org/mail/lg.php?doi=10.1007/s11664-012-2312-2&url=aHR0cDovL2xpYmdlbi5vcmcvc2NpbWFnNS8xMC4xMDA3L3MxMTY2NC0wMTItMjMxMi0yLnBkZg%3D%3D
http://sci-hub.org/mail/lg.php?doi=10.1007/s11664-012-2355-4&url=aHR0cDovL2xpYmdlbi5vcmcvc2NpbWFnNS8xMC4xMDA3L3MxMTY2NC0wMTItMjM1NS00LnBkZg%3D%3D
http://sci-hub.org/mail/lg.php?doi=10.1007/s11664-012-2359-0&url=aHR0cDovL2xpYmdlbi5vcmcvc2NpbWFnNS8xMC4xMDA3L3MxMTY2NC0wMTItMjM1OS0wLnBkZg%3D%3D
http://sci-hub.org/mail/lg.php?doi=10.1007/s11664-012-2402-1&url=aHR0cDovL2xpYmdlbi5vcmcvc2NpbWFnNS8xMC4xMDA3L3MxMTY2NC0wMTItMjQwMi0xLnBkZg%3D%3D
http://sci-hub.org/mail/lg.php?doi=10.1007/s11664-012-2454-2&url=aHR0cDovL2xpYmdlbi5vcmcvc2NpbWFnNS8xMC4xMDA3L3MxMTY2NC0wMTItMjQ1NC0yLnBkZg%3D%3D
http://sci-hub.org/mail/lg.php?doi=10.1007/s11664-013-2480-8&url=aHR0cDovL2xpYmdlbi5vcmcvc2NpbWFnNS8xMC4xMDA3L3MxMTY2NC0wMTMtMjQ4MC04LnBkZg%3D%3D
http://sci-hub.org/mail/lg.php?doi=10.1007/s11664-013-2642-8&url=aHR0cDovL2xpYmdlbi5vcmcvc2NpbWFnNS8xMC4xMDA3L3MxMTY2NC0wMTMtMjY0Mi04LnBkZg%3D%3D