多物理场下融合消声和催化功能的汽车尾气热电发电系统特性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51805387
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0506.机械设计学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The waste heat recovery and utilization of automotive exhaust has a great impact on the realization of energy saving and emission reduction in China, which also has important engineering value on the understanding of automotive thermoelectric power generator system. This project aims at establishing an integrated thermoelectric power generator system combined with muffler and catalytic converter, considering the high-efficient integration, lightweight design and compatibility on the thermoelectric power generator system in automotive exhaust system. Internal heat transfer mechanism and characteristics of the integrated thermoelectric system channel are carried out. The interaction of muffler function, catalytic function and thermoelectric power generator function under multi-physical field, and design ideas and methods of different levels and the relationship of the work are proposed. Expounding the waste heat recovery and transferring technology of the new integrated automotive thermoelectric power generator system, clearing internal relations and interaction rules of the integrated thermoelectric power generation system under physical field under multi-physical field action, which to solve the compatibility issues between the three parts, and reveal the mechanism of the integration of the thermoelectric power generator system combined with muffler and the catalytic converter. Under the condition of ensuring the normal operation of the engine and exhaust gas system, the integration, lightening and practicability of automotive exhaust thermoelectric generator system can be realized, and the utilization of energy for twice will be realized.
汽车尾气废热回收与利用对实现我国汽车节能减排有着重大影响,对车载热电发电系统的认识有重要的工程价值。本项目以建立融合消声功能和催化功能的一体化汽车尾气热电发电系统为研究对象,以热电发电系统在车载排气系统上的高效集成、轻量化设计和兼容型匹配为目标,分别开展集成消声、催化和热电功能的热电发电系统废热通道内部传热机理特性,多物理场作用下消声功能、催化功能与热电发电功能的相互作用规律,以及一体化热电发电系统的设计思路和设计方法等不同层次且相互关联的研究工作。阐明新型一体化车载热电发电系统尾气废热的收集与传递技术,明晰多物理场作用下车载一体化热电发电系统消声、催化和热电功能内在联系及相互作用规律,解决三者之间的兼容性问题,揭示融合消声和催化功能的一体化汽车尾气热电发电系统的设计机理。在保证发动机及其排气系统正常工作的情况下,实现汽车尾气热电发电系统的一体化、轻量化和车载实用性,实现能源的二次利用。

结项摘要

本课题根据三年的研究计划和预期目标,结合我国在热电材料及器件技术方面的研究与开发成果,针对热电器件在汽车尾气排放系统中应用的特殊服役环境和服役条件展开环境适应性研究,开展了汽车尾气废热收集和传递技术,热电转换、回收与存储(热电回收与能量管理技术)、利用技术,热电转换器的车载环境兼容性技术研究,取得系列的研究与开发成果,开发出两套具有自主知识产权的新型高效热电转换器。在此基础上,成功完成了两套热电发电示范车整体方案设计,并构建了示范轿车基于热电的新型车载42V电源系统和新型热电发电装置,并以此为基础,提出了一种低度混合动力驱动系统与控制策略,实现了尾气热电发电示范轿车的系统设计与优化集成。通过多物理场耦合的理论分析与建模、计算机仿真、台架与实车试验,完成了项目任务书规定的研究与开发任务,示范轿车猛士整车发电量突破960W,降低油耗13%。示范商用车天龙整车发电量突破1131W,降低油耗3.8%。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Thermal and acoustic performance of an integrated automotive thermoelectric generation system
集成汽车热电发电系统的热和声学性能
  • DOI:
    10.1016/j.applthermaleng.2019.113802
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Applied Thermal Engineering
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Wan QiuShi;Liu Xun;Gu Ban;Bai WanRong;Su ChuQi;Deng YaDong
  • 通讯作者:
    Deng YaDong
Automotive exhaust thermoelectric generators: Current status, challenges and future prospects
汽车尾气热电发电机:现状、挑战与未来前景
  • DOI:
    10.1016/j.enconman.2019.05.087
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Energy Conversion and Management
  • 影响因子:
    10.4
  • 作者:
    Shen Zu Guo;Tian Lin Li;Liu Xun
  • 通讯作者:
    Liu Xun
Characteristics Analysis of Small Insulated Vans Based on Thermoelectric Cooling
基于热电冷却的小型隔热货车特性分析
  • DOI:
    10.3389/fenrg.2021.740748
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Frontiers in Energy Research
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Yuan Xiao-Hong;Qin Chuang-Hui;Wang Yi-Ping;Liu Xun
  • 通讯作者:
    Liu Xun
Assessment of a Truck Localized Air Conditioning System with Thermoelectric Coolers
带热电冷却器的卡车局部空调系统的评估
  • DOI:
    10.1007/s11664-019-06983-4
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Electronic Materials
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Wan Qiushi;Su Chuqi;Yuan Xiaohong;Tian Linli;Shen Zuguo;Liu Xun
  • 通讯作者:
    Liu Xun
Combined Numerical and Experimental Investigation on the Optimum Coolant Flow Rate for Automotive Thermoelectric Generators
汽车热电发电机最佳冷却液流量的数值与实验相结合的研究
  • DOI:
    10.1007/s11664-018-06879-9
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Electronic Materials
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Lei Xingxing;Wang Yiping;Deng Yadong;Su Chuqi;Liu Xun;Chen Guangyao
  • 通讯作者:
    Chen Guangyao

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其他文献

原子光谱/元素质谱在生命分析中的应用进展
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  • 发表时间:
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水热条件下不同形貌和晶相碳酸钙的形成和转化
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盐酸环丙沙星分子印迹电化学传感器
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  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
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  • 作者:
    陈玉娟;李金;刘珣;王公轲
  • 通讯作者:
    王公轲

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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