机械5

摘要 随着微机电系统（MEMS）的快速发展，为MEMS提供电能的微小型功率 器件（POWER MEMS）逐步得到了广泛的研制。微小型热电电源是其中得到发 展的研究课题。 本文提出了发动机余热发电系统设计方案，它是在发电器两端施加强制温差并利用热电效应将热能转换为电能的一种器件，它包括冷源、热源和微小型热电发电器三险要部件，具有寿命长、可靠性高、无污染、安静无噪声和无可动部件等优点。 本文结合热电堆式热电发电器的理论模型，考虑到汤姆孙效应的影响，建立了发动机余热发电系统的模型。 目录 中文摘要 英文摘要 第1章绪论1 1.1课题研究的背景1 1.2课题研究的意义2 1.3国内外余热发电的研究现状2 第2章余热发电系统的原理与理论设计4 2.1余热发电系统的原理4 2.1.1余热发电器的原理4 2.1.2塞贝克效应4 2.1.3帕尔帖效应5 2.1.4汤姆逊效应6 2.2余热发电器的理论模型7 2.3余热发电系统的理论计算7 2.3.1余热发电系统温度梯度的计算7 2.3.2单个电偶臂的功率计算和效率计算9 2.3.3余热发电系统的功率与效率的理论计算11 第3章余热发电系统的设计13 3.1热电发生器结构分析13 3.2.1美国普林斯顿大学研究的方案13 3.2.2美国普林斯顿大学研究的方案15 3.2.3热电堆式热电发电器16 3.2余热电发电器模块的设计17 3.2.1通气管道的结构设计18 3.2.2通水管道的结构设计20 3.2.3余热发电器的设计22 3.2.4余热发电器的结构制作26 3.2.5余热发电器的工艺设计28 3.3余热发电器模块的固定框架设计30 3.4余热发电器模块和固定框架装配32 3.5余热发电器模块之间的连接部件32 第4章总结34 参考文献35 附录36 致谢37