一种分区渐缩式汽车尾气温差发电器及其渐缩角确定方法技术

本发明专利技术提供了一种分区渐缩式汽车尾气温差发电器及其渐缩角确定方法，热端换热器根据上下相对的温差发电模块分为n个区域，沿着入口端盖到出口端盖方向，每个区域上下两侧壁面尾端向内倾斜，与尾气流动方向形成n个渐缩角，渐缩角沿着渐缩方向依次增大；渐缩角确定方法中，首先将第一个区域D

A method to determine the taper angle of the automobile exhaust gas temperature difference generator

【技术实现步骤摘要】
一种分区渐缩式汽车尾气温差发电器及其渐缩角确定方法
本专利技术属于温差发电领域，具体涉及一种分区渐缩式汽车尾气温差发电器及其渐缩角确定方法。
技术介绍
目前大多数内燃机型发动机工作过程中，大约60％～65％的能量通过冷却水及汽车尾气带走，其中尾气的废热占30％以上，造成了巨大的能源浪费。温差发电技术是利用塞贝克效应将热能直接转化为电能的一种新型绿色环保的能源技术。由于温差发电器工作时具有无化学反应发生、无污染、无运动部件、无噪音、寿命长等优点，获得了广泛关注。传统的平板式温差发电器工作时，由于换热器热端温度分布不均匀，影响温差发电器的输出功率，为解决此问题，现有技术中利用温差发电模块分区布置的方法，根据区域温度不同选取最佳的热电材料，或者根据温度分布调节各区域热电半导体的横截面积和高度来减小温度不均匀性带来的影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种分区渐缩式汽车尾气温差发电器及其渐缩角确定方法，各温差发电模块工作在相同温度下，大幅提高温差发电器的输出功率和热电转化效率，减少生产成本。本专利技术是通过以下技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分区渐缩式汽车尾气温差发电器，其特征在于，包括热端换热器(2)，热端换热器(2)两端设有加工为一体的入口端盖(1)和出口端盖(3)，入口端盖(1)和出口端盖(3)分别与排气管连接；所述热端换热器(2)根据上下相对的温差发电模块(5)分为n个区域；沿着入口端盖(1)到出口端盖(3)方向，每个区域上下两侧壁面尾端向内倾斜，与尾气流动方向形成n个渐缩角；所述渐缩角沿着渐缩方向依次增大。/n

【技术特征摘要】
1.一种分区渐缩式汽车尾气温差发电器，其特征在于，包括热端换热器(2)，热端换热器(2)两端设有加工为一体的入口端盖(1)和出口端盖(3)，入口端盖(1)和出口端盖(3)分别与排气管连接；所述热端换热器(2)根据上下相对的温差发电模块(5)分为n个区域；沿着入口端盖(1)到出口端盖(3)方向，每个区域上下两侧壁面尾端向内倾斜，与尾气流动方向形成n个渐缩角；所述渐缩角沿着渐缩方向依次增大。


2.根据权利要求1所述的分区渐缩式汽车尾气温差发电器，其特征在于，每个区域的上下侧内部集热壁面上间隔布置平板导热翅片(6)。


3.根据权利要求1所述的分区渐缩式汽车尾气温差发电器，其特征在于，还包括冷端散热器(4)，所述冷端散热器(4)内部设有冷却水流动管道。


4.根据权利要求3所述的分区渐缩式汽车尾气温差发电器，其特征在于，所述冷却水流动管道采用四通道水路。


5.一种根据权利要求1-4任一项所述的分区渐缩式汽车尾气温差发电器的渐缩角确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，确定第一个区域D1的渐缩角α1
S1.1，渐缩角α1在0～3°范围内每间隔取一个值，记为α1j，其中
S1.2，确定每个渐缩角α1j下区域D1的温差发电模块的输出功率



其中：I为热电效应下产生的电流，RL为温差发电模块的负载电阻，α为温差发电模块的塞贝克系数，Th为热端温度，Tc为冷端温度，Rin为温差发电模块的总内阻；
所述热端温度Th和冷端温度Tc由能量守恒定律得到，具体为：






Ae＝w0*(l0/cos(α1j))+Afin



其中，Qh为热端吸热量，Qc为冷端散热量，Ae为尾气流过热端换热器的有效对流换热面积，Aw为冷却水流过冷端散热器的有效对流换热面积，Afin为尾气与导热翅片的有效对流换热面积，Th2为换热器集热板内侧表面温度，Tc2为散热器冷却水管道内侧表面温度，Rh为换热器集热板和...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪若尘，陈杰，罗丁，余未，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32