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龙图腾网获悉江苏大学申请的专利一种汽车尾气温差发电器的热交换腔室的结构设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116244830B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310026291.0，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种汽车尾气温差发电器的热交换腔室的结构设计方法是由汪若尘;贾永飞;陈杰;孙东设计研发完成，并于2023-01-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种汽车尾气温差发电器的热交换腔室的结构设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种汽车尾气温差发电器的热交换腔室的结构设计方法，步骤1，测量汽车尾气温差发电器各部分的导热热阻；步骤2，测量并计算换热系数；步骤3，测量温差发电片的冷、热端温度；步骤4，计算汽车温差发电器的输出功率；步骤5，计算汽车温差发电器因增大扩张比而引起的排气背压损失；步骤6，计算渐缩式温差发电系统的净输出功率Pnet；步骤7，比较净输出功率的大小，直到△Pnet0。本发明的有益效果：通过匹配计算不同扩张比下的温差发电器，提高温差发电器的工作效率，使得温差发电器的净输出功率增大，优化了温差发电器的性能，基于热阻模型和热电效应基本理论，计算得到不同扩张比下温差发电器的净输出功率，并确定对应的最优扩张比。

本发明授权一种汽车尾气温差发电器的热交换腔室的结构设计方法在权利要求书中公布了：1.一种汽车尾气温差发电器的热交换腔室的结构设计方法，其特征在于，具体步骤如下： 步骤1，测量汽车尾气温差发电器换热器底板、散热器底板和陶瓷板和PN结的导热热阻； 步骤2，测量并计算空气对扩张腔表面的对流换热系数以及冷却水对散热器表面的对流换热系数； 步骤3，测量温差发电片的热端温度Th和冷端温度Tc； 步骤4，计算汽车温差发电器的输出功率Poutput； 步骤5，计算汽车温差发电器因增大扩张比而引起的排气背压损失； 步骤6，计算渐缩式温差发电系统的净输出功率Pnet； 步骤7，比较净输出功率和的大小，若，则继续增大扩张比m，重复以上步骤，直到； 所述步骤3具体如下： 测量温差发电片的热端温度Th和冷端温度Tc： 得出换热器从空气中吸收的热量为： 7 式中，为空气和换热器表面的对流换热系数，为空气和换热器表面的接触面积，和分别是空气的进口和出口温度，为扩张腔底板的温度； 冷却水从散热器中带走的热量为： 8 式中，为冷却水和散热器表面的对流换热系数，为冷却水和散热器表面的接触面积，和分别是冷却水的进口和出口温度，为散热器底板的温度； 温差发电系统工作过程中，空气和水的内能的改变量分别近似等于扩张腔的吸热量和散热器的散热量，可以计算如下： 9 10 式中，为空气的比热容，为空气的质量流量，为冷却水的比热容，为冷却水的质量流量； 从温差发电系统的总热阻出发，扩张腔的吸热量和散热器的散热量可以计算如下： 11 12 其中，，； 式中，为温差发电片的热端温度，为温差发电片的冷端温度，为上陶瓷板或下陶瓷板的导热热阻，为换热器底板的导热热阻，为散热器底板的导热热阻； 在温差发电片的热端和冷端之间，产生和传导的热包括傅里叶热、帕尔贴热和焦耳热，因此换热器的吸热量和散热器的散热量可以被描述为： 13 14 其中，15 16 17 18 式中，为温差发电材料的塞贝克系数，为热电效应下产生的电流，为温差发电模块的总内阻，N为PN结的对数； 热电材料参数值取其积分中值，即： 19 20 21 结合公式7-15共有9个方程并且有9个未知数，分别为：可以在初始条件Tei和Twi下通过迭代求解得到；即计算得到温差发电片的热端Th、冷端温度Tc和扩张比m之间的关系： 22。

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