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摘要
温差发电在航空航天等极端环境供电、汽车余热利用等领域具有重要的应用，然而低的热电转换效率严重限制了其发展。目前主要从提高材料本身性能和优化热电模块结构两方面提升性能。本文从整体出发，建立了基于遗传算法的温差发电系统模块布局优化设计方法。融合已有的解析模型，发展了能够快速获得系统电输出功率的性能评估方法；通过遗传算法，以废热气体的热电转换为例，实现了温差发电系统热电模块的布局（数量与位置）设计；讨论了废热气体流动速度和温度的影响规律。结果显示，相比于全覆盖热电模块设计方案，优化的布局方案以更少的热电模块获得了更高的电输出功率，从而证实并非布置的热电模块越多越好，存在最优的热电模块数量和位置。该研究为提升温差发电系统输出功率提供了一种可能的途径。
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单位中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
