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1、武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、论文目的及意义（含国内外的研究现状分析）论文的目的：我国每年排放工业废热超过十万亿千瓦时，约占我国能源消耗总量 的50%，其中约60%的废热是温度在200500C的低密度分布式余热、非常适合热 电发电回收利用。本文通过研究不同构造的热电器件的传热机制，探索提高热效率 的方法。论文的意义：发展中温热电技术，有效回收废热，对于实现节能减排，循环经济 具有重大意义。正基于此，本文通过对不同构造的中温热电器件工作时其内部的传 热机制进行研究，为有效利用热源热能提供指导。论文研究的理论价值在于：运用ANSYS软件建立不同构造的中温热电器件的传 热模型，分析不
2、同构造的中温热电器件的传热机制，探究影响中温热电器件热效率 的外部因素。论文研究的现实意义在于：通过对不同构造的中温热电器件传热机制的研究，探究如何通 过优化设计热电器件的结构，提高热源热能利用率和热电器件的热效率。国内外的研究现状1、在揭示热电材料多尺度复杂微结构对电热协同输运影响规律的基础上，发明 了熔体旋甩集成放电等离子体烧结（MS-SPS）的快速非平衡制备新技术，获得了低 温和中温两大类10余种高性能热电材料，热电性能提高了 3050%，制备周期缩短 了 80%以上，解决了高性能热电材料高效批量制备国际性难题。批量制备的Bi2Te3 低温材料ZT值达到1.56，CoSb3中温无铅材料Z
3、T值达到1.50。2、以高性能CoSb3和Bi2Te3材料为热电转换核心材料，发明了中温热电器件的新 型电极与结合技术，解决了制约中温器件发展的界面热稳定性低的难题；发明了中、 低温热电器件的n型互联及封装一体化集成技术，在国际上率先形成商品化制造中 温无铅器件的能力。CoSb3器件效率达8.2%、填补了中温无铅热电器件国际空白， Bi2Te3/CoSb3级联器件效率达10.1%。3、以高效CoSb3和Bi2Te3器件为核心部件，发明了太阳能热电一光电复合发电新 技术和复合发电系统的集成技术，建立了太阳能红外光热电发电和紫外-可见光光 伏发电的分频利用与复合发电新模式，解决了高倍聚光条件下巨大
4、热负荷引起的光 伏电池性能劣化的难题。研制出国际首台5kW太阳能复合发电系统，发电效率达 21.8%。本项目2004年在国际上第一个发明了 MS-SPS制备高性能热电材料的专利技 术，获国际热电学会Goldsmid奖2项（每年全世界范围内仅授予1项）。美国能源 部已将MS-SPS技术列为热电材料的关键制备技术，目前国际上有10余个著名研究 小组利用MS-SPS技术开展高性能热电材料的研究与应用。我国热电领域的领军企 业采用本项目发明的MS-SPS技术和热电器件集成制造技术，近3年制备的高性能 热电材料达6.15吨、热电致冷和发电系统新产品累计增加销售收入48272.1万元、 利润10744.7
5、万元、创汇3145万美元。太阳能热电一光电复合发电新技术已列入 863计划产业化项目，应用于在青海建设100 kW、1000倍聚光大型太阳能热电-光 电复合发电系统 (本部分至少800字)2、基本内容和技术方案基本内容：(1) 理论基础阐述。介绍热电器件工作时的热电效应以及如何运用ANSYS分 析不同构造的热电器件的传热机制。(2) 模型构建。运用建模软件ANSYS,构建热电器件工作时的传热模型，并运 用该模型研究不同构造热电器件传热机制，分析热电器件的构造如何影响热电器件 的传热。(3) 模型仿真运行。通过模型的仿真运行，得出运行结果。(4) 分析运行结果。技术方案：通过查阅与热电器件传热相
6、关的文献，搜集相关的资料，尤其做好外文文献的 查阅与翻译工作；熟练掌握ANSYS软件，学习如何运用ANSYS建立模型；通过论文 资料的搜集、整理与消化吸收，并利用一切实践与实习机会获得与选题相关的第一 手资料，完成文献综述；系统梳理论文的写作思路，明确需要解决的关键问题以及 可能取得的预期研究成果，拟定论文提纲，完成开题报告；在论文框架确定之后， 逐步充实文章内容撰写初稿，并反复修改最终定稿。(本部分至少400字)3、进度安排周次（时间）12 告。4(2.16 2.22) 3(2.23 3.8)工作内容分组、确定选题、校内搜集资料及外文翻译。赴外地实习、校外搜集资料，并提交实习日记、实习报 5 (3.9 3.22)(3.23 3.29)1516 14(3.30 5.24)(5.25 5.31)(6.1 6.7)17(6.8 6.12)4、指导教师意见消化资料、整理提纲、概要设计，写出文献检索摘要、 文献综述初稿，撰写开题报告初稿。分组进行开题讨论，修改开题报告，完成文献检索摘要、 文献综述及外文翻译译文，并提交文献检索摘要、开题 报告、文献综述及外文翻译译文。撰写论文，提交初稿。论文审查及打印。学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅论文，并 审查答辩资格。答辩。指导教师签名：年 月
