طراحی و تحلیل عملکرد یک مولد ترموالکتریک در سیستم دود خروجی یک کامیون در ‌سیکل جاده‌ای

ماشین‌های سنگین به‌تنهایی سهم بزرگی از مصرف سوخت‌های فسیلی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در جهان را بر عهده دارند. درحالی‌که بیش از دوسوم انرژی شیمیایی سوخت را هدر میدهند. از طرفی عمر بالا و سادگی ترموالکتریک‌ها که قادر به تبدیل انرژی گرمایی به الکتریکی هستند باعث شده است کاربردهای آن روزبه‌روز افزایش یابد. در این پژوهش یک مولد ترموالکتریک برای ذخیره انرژی گازهای خروجی اگزوز کامیون رنو میدلام 195 طراحی شده است. دما و دبی گازهای خروجی در شرایط واقعی جاده‌ای اندازه‌گیری و در داخل کابین ذخیره و پایش شد. برای به‌دست‌آوردن شرایط جاده‌ای، پارامترهای ارتفاع و موقعیت جغرافیایی از طریق مکان‌یاب ماهواره‌ای اندازه‌گیری شده است. طراحی مولد ترموالکتریک بر پایه دو ماژول دما بالای اسکوتریودیت و دما پایین بیسموت تلوراید صورت گرفته است. مدل‌سازی مولد در نرم‌افزار سالیدورک و شبیه‌سازی عددی آن توسط نرم‌افزار فلوئنت صورت گرفته است. معادلات ترموالکتریک مورد بررسی قرار گرفته و توان و بازده مولد بر اساس نتایج شبیه‌سازی به‌دست‌آمده از نرم‌افزار فلوئنت محاسبه شده است. توان‌های خالص به‌دست‌آمده در حالت‌های سربالایی، سرازیری و بزرگراهی به ترتیب 1511، 375 و 466 وات محاسبه شده است.

design and analysis of a thermoelectric generator for a heavy-duty vehicle in ‎real road test

heavy duty vehicles have a great share on fossil fuel consumption and greenhouse gases in the world, while they waste two third of chemical energy of fuel. on the other hand, simplicity and long life of thermoelectric generators (tegs) are considered more and more to convert thermal energy to electrical one. in this paper a teg designed in the exhaust system of renault midlum 195 dxi engine. the temperature and mass flowrate of exhaust gas was measured in a real road test. the height and location of vehicle was recorded by gps system. the teg based on two high temperature scoteruidit and low temperature bismuth modules was designed. after designing in solidworks, simulation was done using fluent. based on the simulation outputs the power and efficiency of teg was calculated through thermoelectric fundamental equations. the output power is 1511w, 375w and 466w, in uphill, flat and downhill road respectively.