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科学家提出高度可靠的火力发电机

日期:2021-03-31    来源:新肆界

国际电力网

2021
03/31
16:16
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关键词: 火力发电机 热发电机 生物质燃烧

中国科学家通过结合热声效应和摩擦电效应,提出了一种高度可靠的火力发电机

最新的研究成果在《应用物理快报》上在线发表并被选为专题文章,由中国科学院理化技术研究所(TIPC)的罗二仓教授和于国尧教授指导。

自从过去的几十年以来,环境和能源危机一直在加剧。开发热能收集器以清除大量低质量的热能(例如废热,地热和生物质燃烧)并将其转换为机械能或电能是减少危机的一种有前途的能源战略。

但是,目前,大多数热力发电技术(例如兰金循环,内燃机和斯特林发动机)都涉及坚固的活动部件,这破坏了这些技术的可靠性,并且需要进行频繁的维护。

在这项工作中,科学家投资了一种新型的热发电机,该发电机可以将热能转换为电能。没有坚固的运动部件是这种新型发电机的吸引人的特征之一。发电机可能是高度可靠的,并且很容易实现长寿命。此外,该发电机具有理论上高的热电转换效率。

这种新型热力发电机称为热声驱动的液态金属摩擦电纳米发电机(TA-LM-TENG),它包括两个部分:热声引擎(TAHE)和液态金属摩擦电纳米发电机(LM-TENG)。

TAHE首先通过工作气体的振荡热膨胀和收缩将热能转换成声能。的LM-TENG然后将声能转换成电转换能量通过接触带电和静电感应的耦合效应。

如图所示,当加热TAHE的热热交换器时,发动机中的工作气体将开始自发振荡。工作气体的振荡运动推动液态金属柱在U形管中共振地上下流动。液态金属定期浸入Kapton材料并与之分离。因此,发生器在电极处产生交替的电势差。从TA-LM-TENG中提取电能。

在初步实验中,科学家在概念原型上获得了15V的最高开路电压幅度。

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