新型热发电机将热能转换为电能

来自中国的研究人员提出了一种高度可靠的热发电机,可集成摩擦效应和热声效果。

TA-LM-TENG的示意图。图像信用:罗等人。

在线发布应用物理字母作为特色文章,新的研究是由埃尔坎罗教授和国涛教授的针对的是,来自物理学和化学技术研究所(TIPC)中国科学院亚博老虎机网登录

在过去的几十年中,能源和环境危机增加了。

热能收集器的开发为了利用大量低质量的热能(如地热热,生物质燃烧和废热)及其转换成电气或机械能量是缓解危机的潜在能源方法。

但目前,大多数火力发电技术(如斯特林发动机,朗肯循环和内燃机)使用固体移动部件,这影响了这些技术的可靠性,并使大多数是定期维护。

在这项研究中,研究人员设计了一种创新的热发电机,可以将热能转换为电能。这种新型发电机没有任何固体移动部分的事实是其吸引人的方面之一。

发电机可以能够实现长寿命和高度可靠的。此外,该发生器确保了理论上高热到电转换效率。

该创新的热发电机称为热声驱动的液态金属摩擦纳米料(Ta-LM-Teng)包括两种液体 - 金属的摩擦纳米电磁体(LM-TENG)和热声发动机(TAHE)。

首先,塔赫通过振荡的热膨胀和工作气体收缩将热能转化为声能。然后,LM-Teng通过接触电气化和静电感应的耦合效果将声能转换成电能。

如上图所示,当塔赫的热换热器被加热时,发动机中的工作气体开始自发振荡

工作气体的振荡运动推动了在U形管中向上和向下流动的液态金属柱。

液态金属周期性地浸渍并用Kapton材料分离。因此,发电机在电极处产生替代电位差。然后,电力来自TA-LM-TENG。

作为初始实验的一部分,研究人员在概念原型上实现了15 V的最大可能开路电压幅度。

本研究得到了中国国家重点研究和发展方案的财务支持,是中国国家自然科学基金。亚博老虎机网登录

期刊参考:

朱,S.,。(2021)热声车基于液态金属的摩擦纳米电磁炉:没有固体运动部件的热电发电机。应用物理字母doi.org/10.1063/5.0041415

来源:https://english.cas.cn/

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