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半导体热电发电在船舶上应用的可行性研究
| 论文题名： | 半导体热电发电在船舶上应用的可行性研究 |
| 关键词： | 热电器件;输出功率;热电效率;经济性;半导体热电发电 |
| 摘要： | 随着现代船舶的不断发展，现代技术推动船舶向着节能的方向发展。船舶将大量低温余热直接排向了大气，不仅严重污染大气，而且浪费了大量的热量，如能合理利用将会给航运业带来一笔不菲的利润，同时可以减少大气污染。随着热电发电、热电制冷技术的不断成熟，使得余热热电制冷在船舶余热利用方面有了大的突破。然而烟气余热由于种种限制一直没有得到很好的利用，为此，本文对余热热电发电做了一系列的研究，主要从以下几个方面进行了探讨： 首先，从稳态的热传导方程出发，对烟囱管道进行了热力学分析，建立了烟囱管道分析模型，确定了烟囱管道边界条件，应用ANSYS计算了烟囱管道温度场分布情况；为烟囱余热热电发电奠定了基础。 其次，在热电单P-N结分析模型的基础上，运用ANSYS软件建立了热电器件的实际模型，按照其实际工作状态施加了边界条件，得出了模型的温度场和电势场的分布规律以及热电器件的回路电流、输出功率和热电效率。并对不同热端温度的情况进行了计算，得出了热电性能参数随烟气温度的变化规律。 最后，建立了烟囱余热发电几何模型，并对模型进行了简化，确定了烟气余热发电边界条件，建立了烟气余热发电有限元模型，对烟气余热发电性能进行了分析，计算出了船舶发电柴油机烟气余热总发电量。还分析了船舶余热发电经济性，得出了船舶热电发电技术经济性可行性方案。 本文主要运用有限元软件ANSYS对烟囱余热热电发电在不同边界条件和材料参数的情况下进行仿真计算，其分析结果对热电器件余热发电经济性分析具有一定的指导意义。 |
| 作者： | 崔清华 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 赵在理 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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