人体温差发电性能研究及可穿戴设备应用

针对可穿戴电子设备存在电池体积大、质量重等问题,本文基于塞贝克效应的热电转换原理,设计了一套体积小、质量轻的供电装置。对不同型号温差发电模块进行特定工况下的性能测试实验,并对工况传热过程进行Fluent数值模拟,科学地验证了实验数据的准确性,总结出散热片优化的必要性。研究结果表明,该装置可利用人体与环境间温差,实现温差发电,并为可穿戴设备供电,对装置进行散热优化,进一步提高发电量。此外,通过对实验和数值模拟的分析,设计一款基于微型热管散热的智能手表发电装置,并在结构上对装置冷端进行传热优化设计,其最终输出功率可达0.3 W。该研究证明了温差发电模块应用于可穿戴领域的可行性。

移动智能空调对热环境舒适性调节的数值模拟

为研究移动机器人搭载的智能空调在空调环境中的热舒适性调节性能,本文主要对一种可移动的智能空调装置在空调房间中的应用进行研究。阐述了移动空调系统工作原理,建立了空调房间数学模型,并对基础温度场、速度场及个性化热舒适调节进行数值模拟假设。同时,在基础场工况下,对基础温度场及速度场、不同位置智能空调对基础场的影响和个性化热舒适性等进行模拟分析。分析结果表明,移动智能空调在巡航状态下,对环境温度场和速度场干扰较小,对基础场进行均匀化调节时,夏季和冬季温度和风速采集数据的极差、平均差和标准差均有所降低,说明采集点温度和速度数据离散程度变小,温度场和速度场的不均匀性得到改善,而极差的减小,说明不同位置热环境的最大差异有效减小,对空调房间温度场和速度场的不均匀性均具有一定的改善能力,可以对空调环境内的热舒适性差异进行调节和修正,并且可在一定程度上满足个性化的热舒适性需求。该研究具有一定的创新性和实际应用价值。