热电发电技术回收工业余热分析

工业余热资源形式多样且总量巨大,节能潜力可观。利用热电发电技术将工业余热资源转化为电能,既能提升能源利用率又可以降低热污染,是实现双碳目标的重要技术途径。介绍了工业中不同类型余热的分布占比情况和热电发电的基本原理,重点对热电发电技术在工业领域中的应用研究进展进行了综述,并针对热电发电技术以及该技术在工业应用中存在的一些问题进行了分析、总结和展望。     

太阳能温差发电系统热电性能的分析

温差发电技术是利用塞贝克效应直接将热能转化为电能的发电技术,是一种绿色环保的发电方式.本文对半导体温差发电模块的实际传热模型及温差发电系统的热电性能进行分析.探索温差发电系统达到较优性能时与各相关参数的关系,为以后的深入研究提供有价值的理论依据.     

风光互补发电系统的优化设计

阐述了风光互补发电系统的原理,确立了光伏方阵倾斜面上太阳辐照量的计算、光伏方阵发电量计算,以及不同地点、不同高度的风速计算、风力发电量计算等数学模型．通过选用4种不同的设计方案,讨论了系统的优化设计方法,使系统既能长期满足用户的负载需要,又有最佳的经济性,以节约投资费用．     

风光储混合发电系统优化设计与分析

针对风光储混合发电系统优化设计问题,在满足可靠性的前提下,结合风力发电机组、PV方阵、抽水蓄能电站、蓄电池组等元件的输出特性,以及能量交易系统的运行方式,以总系统成本最小为目标,建立了相应的优化模型.进而分析了可靠性约束、上网电价、能量交易系统容量,以及不同运行方式对风光储混合发电系统优化配置结果的影响,为混合系统的优化设计和运行提供了依据.     

发电节能新技术——热电冷三联产

主要阐述热电冷三联产的必要性和优越性，简要分析影响热电冷三联产经济性的主要因素，介绍吸收式制冷装置的工作原理。这种联合能量生产方式不仅节约能源，还可减轻环境污染，必将有着广阔的发展前景。     

相变材料储热对热电模块发电性能的影响

研究了相变材料储热对热电模块(thermoelectric module,TEM)发电性能的影响。通过将相变材料直接嵌入到TEM与热源接触的位置,当热源停止工作或被移除时,TEM可利用相变材料在升温阶段存储的热能继续发电。实验结果表明,在冷端温度设定的条件下,增大相变材料的高度和直径,可增强嵌入相变材料的TEM的发电性能。在该实验中嵌入相变材料量最大的TEMd30h8发电量相较于没有嵌入相变材料的TEM增加了约12.68%。     

热电联产系统

日本横滨橡胶新城轮胎生产厂今年初正式启动了热电联产系统。该系统使用液化天然气（LNG），发电端输出功率为7230kW。     

太阳能微网发电系统的孤岛检测方法研究

太阳能的加入可以节约常规能源的使用,但给大电网带来隐患,其中就包括孤岛.探讨了孤岛现象,运用主动式检测的方法,解决了单个并网逆变器功率匹配形成的检测盲区问题.     

接触热阻对相变耦合温差发电系统的影响

在汽车尾气温差发电系统中, 热量在传递的过程中通常要经过若干个接触界面。而界面间的接触热阻影响 着热量的传递效率和热电器件冷热两侧的实际温差, 进而影响到系统的发电性能。利用工业热风机模拟汽车运行实 际工况, 使用装载有相变材料(phase change material, PCM) 的温差发电系统, 通过涂抹不同导热系数的导热硅脂来 调节热电器件与系统间的接触热阻, 研究了接触热阻对PCM 以及系统输出电压的影响。研究发现, 同时减小热电 器件两侧与系统间的接触热阻会削弱PCM 的储热能力; 相较于减小热电器件热面与系统间的接触热阻, 减小热电 器件冷面与冷端换热器间接触热阻, 对温差发电系统输出电压的提升效果更为显著。     

尾气余热多孔介质热电材料发电的数值试验

汽车尾气具有比较高的温度,在汽车排气管内放置多孔介质,从汽车尾气中得到一个比较大的温差,利用温差发电,提高能源的利用率。根据气固两相局部热平衡的假设,建立排气管内三维稳态数学模型,利用有限体积法进行求解,得出速度场、温度场以及湍动能的分布,得到温度梯度较大的区域,在此区域放置温差发电器件,可以使热电效率得到提升。     

有限元网格造型系统

本文阐述了立足于微机开发的有限元网格造型系统的功能和结构。给出局部法进行网格类型转换的新算法。     

嵌入式相变材料对热电发电器件性能的影响

热电器件(thermoelectric generator, TEG)能够直接将热能转化为电能,且具有体积小,无运动部件,寿命高,运行成本低等优点。相变材料(phase change material, PCM)在相变时能够恒温吸收、释放大量热量,因此被广泛应用于热电发电领域以稳定热端温度。设计了一种嵌入式的相变-热电(PCM-TEG)系统,探究了热源停止供热后的一段时间内,相同体积不同长度的PCM对TEG发电性能的影响。结果表明,被PCM包裹的长度与总长度的比值为40%时, PCM-TEG系统产生的电能最多,与不使用PCM相比,热电发电器件的输出电能增加了76.06%。PCM的使用能够提高热电发电系统对热能的利用率,且在使用的PCM的体积一定时,需要优化PCM包裹热电臂的长度以提升热电发电器件的输出热能。     

燃气冷却式温差发电烤炉的实验研究

能源问题和环境问题已经成为各国不得不面对的社会问题,基于塞贝克效应设计了一种温差发电燃气烤炉,将余热转换成电能,利用燃气的冷能维持温差发电芯片冷热端温差,同时预热了燃气。搭建实验平台测试了温差发电燃气烤炉的温差发电模块温度曲线、电能输出特性和预热对烤炉热效率的提升,该温差发电烤炉可输出功率为2.9 W,燃气经预热后烤架温度平均上升31.9℃,结果表明所设计的温差发电烤炉系统较好地利用温差发电芯片的热电转化能力,可维持用电器正常运转,达到使用要求。     

机床主轴结构的有限元——优化设计

运用有限元法和优化设计理论,建立机床主轴结构设计的优化数学模型,选择优化方法,进行了实例计算。     

套管式废热锅炉翅片管的温度场有限元分析

本文利用有限元法，对废热锅炉翅片管的温度场分布进行了计算，结果表明，翅片管中焊于内外管之间的翅片，有助于减小内外管的温差及应力，并提出若部分翅片对外管接触不良，则对整个温度场的影响是极微小的。     

动力密封接触表面粗糙效应的有限元分析：—动态接触有限元模拟

利用大型有限元软件MARC／MENTAT320研究了动态接触条件下,表面粗糙效应对动力密封摩擦副接触性态的影响,揭示了接触条件下若干表面粗糙形貌参数对密封系统工作性能的影响,以及这种影响在静态及动态接触条件下的不同。     

二维四边形单元的自动生成研究

提出了任意二维区域的全四边形网格生成方法,该算法允许在区域边界上具有不同的单元尺寸,生成的网格具有较少的不规则节点和良好的全局形状质量,在边界上单元具有良好的形态,充分满足了有限元分析对边界上单元形状的要求。最后用算例进行了证明。