热电发电器件性能ANSYS有限元仿真开题报告

全文总字数：4252字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1、课题的背景：从18世纪下半叶工业革命开始，随着社会的发展和人类对物质文明的追求，以及世界人口的增长和消费需求的扩大，人类对能源的需求越来越大。

目前自然中蕴藏的化石能源（石油、天然气和煤炭）随着人类的持续开采，越来越少。

工业革命将人类的贪婪性和对地球环境的破坏表现得淋漓精致，人类在寻找、开发和消耗地球能源的方式越来越野蛮，对地球造成了不可扭转的大破坏，引起了一系列的棘手问题，甚至引起了全球环境的大变动，比如，温室效应,由于各国政要的意见不一致，致使温室效应没有得到很好的遏制，冰山融化，海平面上升，一些生物种群灭绝。

2. 研究的基本内容与方案

1、基本内容及目标

（1）采用ANSYS有限元软件，建立多偶热电器件有限元分析APDL参数化模型；

（2）根据热电器件基本结构，建立其二次开发模型；（3）分析热电器件的结构尺寸对功率输出、最大效率及器件内温度分布2、技术方案与措施（1）为了便于热电发电器结构的优化设计，使用ANSYS参数化设计语言即APDL编写了参数化模型。APDL 是一种功能强大的专用描述性、解释性语言，可提供一般程序语言的功能，如参数、宏、标量、向量及矩阵运算、分支、循环、重复以及访问ANSYS有限元数据库等，可以用if-then-else分支结构和do循环及用户指今生成执行一系列任务的宏，因此在同种问题多次建模的过程中具有广泛的应用。本次建模使用APDL，首先建立所要设计的热电发电器结构参数的结构关系，然后利用 if-then-else分支结构分别建立多偶热电器件有限元分析APDL参数化模型（2）根据APDL参数化模型的基本结构，运用于烟囱预热，进行二次开发。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一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，计算出了烟气余热总发电量。还分析了余热发电经济性，得出了热电发电技术经济性可行性方案。

3. 研究计划与安排

1．1~2周 论文资料的收集、方案准备；2．2~4周 撰写资料消化笔记并确定论文工作方案3．4~14周设计仿真实验，获取数据，整理分析4．14~16周 论文撰写5．16~18周 论文修改、答辩准备、论文答辩

4. 参考文献（12篇以上）

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