热电效率论文-穆翔,陈文兴,丁生虎

热电效率论文-穆翔,陈文兴,丁生虎

导读:本文包含了热电效率论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:共线裂纹,傅里叶变换,奇异积分法,位错函数

热电效率论文文献综述

穆翔,陈文兴,丁生虎[1](2019)在《共线裂纹对热电材料转换效率的影响》一文中研究指出热电材料是一种能将电能和热能相互转换的功能材料,在工程中扮演着不可或缺的角色.然而由于热电材料转换效率的限制,暂时还不能广泛地投入工业生产和满足日常生活的需要,因此提高热电材料的转换效率就显得尤为重要.提供了一种新的理论模型,在含共线裂纹的有限矩形热电板的顶部和底部边界上分别加载恒定的电势和温度场,构建非线性耦合的电热传输方程,为了降低求解难度本文引入了辅助函数,运用傅里叶变换和奇异积分法,得到了电场和温度场分布的解析表达式,然后,通过改变裂纹和电板的尺寸,用来对比上下板面的电流密度和能量强度因子的变化趋势,最终得到相对热电转换效率公式.数值结果表明,添加合适的裂纹可以提高热电转换效率.当傅里叶积分变换参数n=50时,增大热电板面的高度,电场强度因子和能量强度因子也会增加,但当增加热电板的长度时,电场强度因子和能量强度因子会逐渐减少.(本文来源于《数学的实践与认识》期刊2019年20期)

周养盈,林红[2](2019)在《高效率钙钛矿太阳能电池-热电迭层器件》一文中研究指出光伏-热电(PV-TE)迭层器件能够对太阳光能和太阳热能均实现充分利用,因而被认为是可以最大化利用太阳能的有效途径。因此,我们开发了一种高效的四电极钙钛矿太阳能电池(PSC)-热电迭层器件。为了平衡光伏和热电的效率,从而最终实现迭层器件的高能量转换率,我们通过仿真和实验两种途径,探究了上层钙钛矿材料带隙对PSC-TE迭层器件的性能影响。两种方式均表明迭层器件的能量转换效率会在一定的钙钛矿带隙范围内达到峰值。实验发现,成分为CH_3NH_3Pb(I_(0.95)Br_(0.05))_3的钙钛矿(其带隙为1.61 eV),相应的PSC-TE迭层器件获得了超过23%的效率,其中18.3%来自于PSC的光电转换,其余的则来自热电模块对钙钛矿电池余热的热电转换。我们的工作验证了PSC的低效热能可以被热电模块有效地收集和再利用,从而在高效PSC的基础上,提供了一种有望继续大幅提升太阳能利用率的方式。(本文来源于《第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集》期刊2019-05-25)

穆翔[3](2019)在《叁类裂纹对热电材料转换效率的影响》一文中研究指出热电材料是一种能将电能和热能相互转换的新型功能材料,在工程中扮演着不可或缺的角色.然而由于热电材料转换效率的限制,其暂时还不能广泛地应用于人类的生产生活中,因此对提高热电材料热电性能方法的研究就显得尤为重要.本文基于非线性热电理论,利用傅里叶变换技术和奇异积分方法,对不同裂纹对热电材料转换效率的影响问题进行了研究.首先简要介绍了热电材料的发展、理论基础以及热电性能优值.其次分别研究了中心对称裂纹、界面裂纹和穿透裂纹在不同边界条件的情况下对热电材料转换效率影响的问题.基于非线性耦合的电热传输方程,利用傅里叶变换技术,引入位错函数,将所考虑的问题化为奇异积分方程,利用Erdogan和Gauss-Chebyshev数值积分方法对奇异积分方程进行了数值求解,得到了电场和温度场分布的解析表达式,以及裂纹尖端的电流密度和能通量强度因子,进而确定热电转换效率.数值结果表明,在有合适裂纹的热电材料中可以实现更高的热电转换效率.当热电板面的高度增加时,电场强度因子和能量强度因子也会增加,但当其宽度增加时,电场强度因子和能量强度因子会减少.(本文来源于《宁夏大学》期刊2019-04-01)

韩松,韦铭浩,袁文腾,李英朝[4](2019)在《环状热电模块在汽车废热转化中的应用及转换效率分析》一文中研究指出资料显示,普通家用汽车排气释放的热量占发动机总热量的75%。如何尽可能地利用这些能量,以减少能源的浪费值得深入思考。汽车排气废热转化正广泛应用热电模块。本文介绍了一种环状热电模块,并分析了模块安装方案并计算了能量转换效率。(本文来源于《中国新通信》期刊2019年02期)

王保林,张爱兵,王攀,崔有江,刘越[5](2018)在《热电材料的断裂及其对热电转换效率的影响规律研究》一文中研究指出热电材料能够实现热能和电能间的相互转换,已被广泛应用于民用、航天和军事领域,体现出巨大的商用价值。热电材料在制备和使用过程中,极易产生裂纹等缺陷,从而削弱其断裂强度,影响其热电转换效率。因此,研究热电材料断裂及其对热电转换性能的影响,具有重要理论意义和工程价值。南京航空航天大学和哈尔滨工业大学,是最早开始热电材料断裂研究的单位。本报告将汇报哈尔滨工业大学近年来在热电材料非线性断裂领域的研究进展,及未来的挑战性问题。重点介绍热电多层材料的分层、屈曲、断裂问题等一些列问题,介绍我们在理论分析、数值模拟和实验研究领域,所建立的断裂力学及热电转换性能分析模型,介绍热电多层材料的开裂对其热电转换效率的影响规律。研究内容对建立热电多层材料断裂力学理论体系具有重要推动作用,同时可为热电功能器件的可靠性设计和热电转换性能的评价方法提供技术支撑。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)

朱崇恺[6](2018)在《“电子叁明治”提高热电转换效率》一文中研究指出电厂、工厂、汽车、计算机甚至人体,在工作的过程中都会产生余热,这些余热又称为"废热",而这一部分的热量往往都会被浪费掉。解决这个问题的方法之一,是将浪费的热量转换成电能,这被称为热电转换。但是,由于材料内所需特性之间的权衡关系,提高转换率一直很困难。当热电材料中存在温差时,它能够将热能转化为电能,这种现象称为塞贝克效应。塞贝克效应的实质在于,两种金属接触时会产生接触电势差(电压),该电势差是由于两种金属中的电子溢出功不同以及两种金属中电子浓度不同造成的。科学家一直在研究如何将电子限制在狭窄的空间内,以此来提高热电转(本文来源于《知识就是力量》期刊2018年08期)

李倩文[7](2018)在《量子环热电转换效率的调控研究》一文中研究指出随着纳米科学的飞速发展,追求电子器件小型化的同时,提高电子器件的性能是人们一直追求的目标。深入理解和研究纳米器件的热电转换特征不仅有利于人们提高能源利用效率,而且对于设计新型量子器件也具有深远意义,并进一步为如何将环境中的废热转换为有用电能提供理论支撑。量子环,作为一种低维纳米器件,其本身除具有低维纳米材料所具有的特殊属性外,还具有两个特殊的性质,即量子干涉和持续电流。当量子环被光照射时,又会破坏体系的时间反演对称性。因此,深入研究量子环的热电输运特征以及量子环热机的性能优化将导致新的物理出现,这能够为设计新型热电器件提供新的思路。本文的第一章详细概述了热电效应的主要内容,包括塞贝克效应、帕尔贴效应、以及汤姆孙效应。利用线性响应理论,我们得出了表征热电效应的四个热电系数与昂萨格系数之间的关系。接着我们介绍了量子环的性质、制备技术以及理论研究方法等,最后介绍了有关纳米系统的热电效应以及热电热机性能优化方面的研究进展。第二章主要研究了光控量子环的热电效应。第叁章研究了在给定功率下,打破时间反演对称性的量子环热机的性能优化问题。关于量子环热电效应以及量子环热电热机的性能优化研究,本文获得的结果如下:1.利用转移矩阵方法我们研究了光控量子环的热电输运性质。发现通过调节温度、相位差、辐射光强度、辐射光频率等参数可以获得较大的热电转换效率。另外,辐射光可以打破体系的时间反演对称性,在一定程度上可以提高热电系统的热功率和热电转换效率。2.基于线性响应理论,我们研究了在给定功率下的时间反演对称性破坏的叁端量子环热电热机的性能优化问题。提出了两个重要参数:不对称参数x和一般热电品质因子y,分析了量子环热机在给定功率下的功率增益和效率增益与系统参数之间的关系,得到了在给定功率下热机的效率普适束缚条件。同时,我们发现当不对称参数x偏离其对称值时,热机效率可以在一定程度上超过Curzon-Ahlborn极限,甚至可以获得更大的效率。并且可以通过减小不对称参数的取值,获得更大的效率增益。最后,第四章给出了全文的总结和展望。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2018-06-01)

贾星桥[8](2018)在《新型热电联产供热系统能源利用效率评价》一文中研究指出近年来,基于乏汽余热回收的多热源新型热电联产供热方式已成为清洁燃煤集中供热的重点方向,建立科学的能源利用效率评价指标及方法对指导该类型系统集成、全工况优化及供热成本核算具有重大意义。本文以功量分析思想为基础,提出了供热等效电指标及评价方法,并深入研究其在全工况系统优化的应用。1)深入研究大型供热机组的工作原理,剖析抽汽供热和乏汽供热对机组发电量的影响,提出“供热等效电”评价指标,归纳分析其关键影响参数。2)针对两台机组提出了多热源梯级供热系统,通过对系统的热平衡分析,归纳影响系统综合供热等效电的两类变量,根据非线性规划理论,建立了系统通用优化模型。3)通过对新系统热量供需平衡分析,综合考虑汽轮机、吸收式热泵等关键设备安全运行制约因素,归纳通用优化模型在实际应用时约束条件,并通过全局优化算法对模型进行求解。4)针对山西某热电厂的多热源梯级供热系统,以供热等效电指标为指导,探究与制定系统全工况的优化方法,并从节能性、经济性两方面分析论证新系统的可行性和优势。上述研究旨在为基于乏汽余热回收的新型热电联产供热的科学发展提供理论依据。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-06-01)

王帅[9](2018)在《聚变示范堆热电转换效率分析及CO_2冷却固态包层热性能评估》一文中研究指出聚变示范堆EU DEMO是欧洲各国在ITER基础上提出的一种用于理论验证和工程探索的核聚变装置,用来评估聚变堆的经济可行性和技术可行性,也是核聚变正式商业运行前的最后一步。在聚变示范堆中,包层是维持聚变堆氚自持的重要部件,同时还承担着聚变示范堆能量提取和转换、屏蔽辐射等重要功能。因此,包层合理的设计方案和材料选择对于聚变示范堆的安全性和经济性非常重要。目前EU DEMO有4种潜在的包层方案,即氦冷球床包层(HCPB)、氦冷锂铅包层(HCLL)、水冷锂铅包层(WCLL)和双冷锂铅包层(DCLL)。除WCLL冷却剂是水外,其他3种包层的冷却剂都包含氦气。氦气密度较小,需要消耗的风机功率较高,因此会降低DEMO的热电转换效率。自从上世纪50年代二氧化碳已经作为镁诺克斯反应堆和先进气冷堆的冷却剂,成功应用于核裂变反应堆超过60年时间。二氧化碳的密度是氦气的11倍,需要的风机功率会明显少于氦气,从而提高DEMO热电转换效率和净发电功率。同时高密度的二氧化碳还可以减少存储罐的体积,且二氧化碳价格低廉极易获取,从而减少成本。因此本文首先考察了包层以氦气和二氧化碳分别作为冷却剂时对聚变示范堆发电效率的对比分析。首先,给出了聚变示范堆综合整体系统BoP的设计方案,包括主热传输系统PHTS、储热换热系统IHTS和能量转换系统PCS叁大子系统。然后,分别以氦气和二氧化碳作为PHTS主热传输系统冷却剂对聚变示范堆的发电效率进行比较分析。在相同的条件下,由于二氧化碳消耗掉的风机功率较低,从而使净发电功率大于氦气。最后,对主热传输系统PHTS不同冷却剂出口温度以及能量转换系统PCS不同水蒸气压力对系统效率的影响进行了影响分析研究。提高CCPB包层的出口温度可以提高DEMO的发电效率,但是同时提高入口温度和出口温度不能提高发电效率;当CCPB包层的出口温度为600℃时,适当提高PCS中汽轮机入口处的蒸汽压力,有助于提高DEMO发电效率;当CCPB包层中压降提高1.5倍时,二氧化碳的效率仍然会高于氦气。在堆发电效率分析的基础上,进一步提出了新的EU DEMO包层概念---二氧化碳冷却球床包层(CCPB)。CCPB包层设计采用的参数与HCPB参数基本一致,冷却剂入口温度和出口温度分别是300℃和500℃,压力为8MPa。包层中结构材料为RAFM钢(EUROFER97),氚增殖材料为Li4SiO4,中子倍增材料为Be12Ti。面向等离子体的第一壁保护材料为钨。第一壁(FW)是增殖包层中直接面对等离子体的部件,需要承受来自等离子体的热流、高能粒子流等载荷。本文首先对CCPB固态包层第一壁热工水力性能进行分析与评估。由于EU DEMO中,第6号内包层第一壁承受最大的粒子热流密度,第15号外包层第一壁承受最大的辐射热流密度,因此本文对第6号内包层、第15号外包层以及典型包层(赤道面第12号)的第一壁分别进行了独立的热工水力分析,考虑实际包层第一壁冷却剂流道的粗糙度,给出了不同位置、不同壁面粗糙度热工水力分析结果。并对第6号和第15号包层第一壁开展了热流密度敏感性分析,当第6号包层第一壁承受的总热流密度增大到1.6 MW/m2时,其第一壁压降为3 bar,低于压降限值3.7 bar。对于第15号包层,即使总热流密度增大到1.2 MW/m2,第一壁需要的质量流量为0.48 kg/s,产生的压降为3.4 bar,仍低于压降限值3.7 bar。在分析第一壁的基础上,本文对CCPB赤道面典型包层增殖区进行了热工水力分析,并对增殖区进行了优化,优化主要考虑了增殖区中Pin的数量和尺寸,以及添加石墨圆柱棒,从而降低增殖区的温度,增殖区包层最终采用12个Pin设计,Pin的尺寸增大到86 mm,最终使增殖区内的增殖材料和结构材料温度基本上低于其限值。第一壁最高温度512.5℃出现在第一壁弯段处,而Pin-cladding直接受到增殖区中冷却剂影响,最高温度为513.1℃,二者均低于材料温度限值550℃。由于添加了直径为70 mm的石墨棒,Be12Ti球床最高温度降低到895.9℃,低于材料温度限值920℃。而Li4SiO4球床最高温度为917.6℃,低于限值900℃,同时,Li4SiO4球床的核热密度随着径向距离逐渐减小,Li4SiO4球床温度会随着降低。最后本文对包层的后背板系统进行了热分析,给出了联箱区域的温度云图。本文所开展的研究为聚变堆热电转换效率分析以及包层设计优化提供重要参考。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01)

蔡阳,赵福云,刘娣[10](2017)在《基于效率单元法的热电制冷系统研究及可靠性分析》一文中研究指出建立了基于效率单元法的热电制冷系统数学模型,并利用该模型分析了不同散热方式、制冷功耗下系统的散热性能,同时建立了该模型下的热电系统可靠性数学模型,预测和评价了热电制冷系统在不同运行工况下的可靠性。模拟结果表明,热源表面温度及散热效率受散热方式和制冷功耗影响,制冷功耗的影响较大。(本文来源于《中国建筑学会建筑热能动力分会第二十届学术交流大会文集》期刊2017-11-09)

热电效率论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

光伏-热电(PV-TE)迭层器件能够对太阳光能和太阳热能均实现充分利用,因而被认为是可以最大化利用太阳能的有效途径。因此,我们开发了一种高效的四电极钙钛矿太阳能电池(PSC)-热电迭层器件。为了平衡光伏和热电的效率,从而最终实现迭层器件的高能量转换率,我们通过仿真和实验两种途径,探究了上层钙钛矿材料带隙对PSC-TE迭层器件的性能影响。两种方式均表明迭层器件的能量转换效率会在一定的钙钛矿带隙范围内达到峰值。实验发现,成分为CH_3NH_3Pb(I_(0.95)Br_(0.05))_3的钙钛矿(其带隙为1.61 eV),相应的PSC-TE迭层器件获得了超过23%的效率,其中18.3%来自于PSC的光电转换,其余的则来自热电模块对钙钛矿电池余热的热电转换。我们的工作验证了PSC的低效热能可以被热电模块有效地收集和再利用,从而在高效PSC的基础上,提供了一种有望继续大幅提升太阳能利用率的方式。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

热电效率论文参考文献

[1].穆翔,陈文兴,丁生虎.共线裂纹对热电材料转换效率的影响[J].数学的实践与认识.2019

[2].周养盈,林红.高效率钙钛矿太阳能电池-热电迭层器件[C].第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会论文集.2019

[3].穆翔.叁类裂纹对热电材料转换效率的影响[D].宁夏大学.2019

[4].韩松,韦铭浩,袁文腾,李英朝.环状热电模块在汽车废热转化中的应用及转换效率分析[J].中国新通信.2019

[5].王保林,张爱兵,王攀,崔有江,刘越.热电材料的断裂及其对热电转换效率的影响规律研究[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018

[6].朱崇恺.“电子叁明治”提高热电转换效率[J].知识就是力量.2018

[7].李倩文.量子环热电转换效率的调控研究[D].中国矿业大学.2018

[8].贾星桥.新型热电联产供热系统能源利用效率评价[D].燕山大学.2018

[9].王帅.聚变示范堆热电转换效率分析及CO_2冷却固态包层热性能评估[D].中国科学技术大学.2018

[10].蔡阳,赵福云,刘娣.基于效率单元法的热电制冷系统研究及可靠性分析[C].中国建筑学会建筑热能动力分会第二十届学术交流大会文集.2017

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