介观尺度燃烧驱动温差发电的实验研究

作者：李国能; 朱智浩; 郑友取; 郭文文; 汤元君

来源：中国电机工程学报, 2021, 41(24): 8502-8510.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.202265

• 介观尺度燃烧
• 温差发电
• 功率负载特性
• 发电功率
• 发电效率

为开发高性能微型可移动电源系统，设计并实验测试了一种介观尺度燃烧驱动的温差发电机(micro/mesoscale combustion powered thermoelectric generator,MCP-TEG)。MCP-TEG采用多台阶稳燃技术、烟气逆流换热技术和错列肋柱(Pin-fin)强化传热技术，同时将燃料混合器、预热器、燃烧器、稳燃器、集热器和均热器一体化集成。实验结果发现，设计的MCP-TEG的发电功率为29.6W，高于目前国内外的报道值，对应的发电效率为2.84%。此外，论文详细研究了MCP-TEG的输入功率、化学当量比、冷端散热和保温设计对发电性能的影响。实验发现存在一个最佳的化学当量比，使得MCP-TEG的发电功率最大。对于水冷型MCP-TEG，增加冷端散热并不一定能够获得更大的净发电功率。燃烧器的外壁面保温特性对发电性能有重要的影响，对于当前的MCP-TEG，燃烧器外壁面增加一层3 mm的保温层后，发电功率和发电效率均比不保温条件下的结果增加了4.6%。

• 单位
  浙江科技学院