工业辐射热直接发电研究

发布时间：2020-01-30 23:28

【摘要】：冶金工业生产过程中产生大量的辐射余热,其辐射余热直接排放到周围环境,不仅造成能源的浪费,同时也带来了环境污染和安全问题。温差发电技术由于其具有无污染、安装简单、寿命长、性能稳定等优点,将温差发电技术与工业生产的辐射热相互结合将会有很大的前景。本文将工业生产中难以利用的的低温热辐射与温差发电技术结合,进行了一系列的实验和模拟,研究了热辐射与温差发电效率之间的关系。制作了一套冷热水温差发电装置,测试了热电片的发电特性以及影响因素。实验表明:在一定的温度环境下,温差发电片所获得的温差越高,发电电压,电流以及发电功率会越大,并且呈现线性增长。设计了热辐射余热热电转换实验系统,选定了实验专用的温差发电片以及模拟工业热辐射的电炉辐射源、风冷冷却装置以及水冷冷却装置。研究了风冷及水冷条件下温差发电片接收面板距热辐射源不同距离、不同发电片冷却方式及不同冷却程度情况下,热辐射余热热电转换实验系统所能产生的发电功率及相关发电参数。研究结果表明:热辐射发射面与热接受面距离对热辐射转换率有很大的影响。随着距离的减小,热辐射余热热电转换实验系统的发电功率变大。水冷所获得温差也会比风冷高,发电效率也高。利用数值模拟的方法模拟了水冷冷却方式下发电片温度分布,分析了不同肋片间距情况下的散热情况以及温差发电片所获得的最大温差。结果表明适当增加肋间距有利于散热且存在一个最佳值,继续增加肋间距会导致散热面积减小,不利于散热及提高温差。
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM617

【参考文献】

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本文编号：2574849