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基于TEG--ORC联合循环的船舶余热回收仿真与模拟研究的开题报告
一、研究背景
船舶作为一种特殊的运输方式，在运营过程中会产生大量的废热，其中船舶主机废热占比较大。利用这些废热进行回收可以有效地提高船舶的能源利用效率，减少能源的消耗和环境污染。在余热回收技术中，TEG（热电发电器）和ORC（有机朗肯循环）技术是两种行之有效的方法。
TEG技术利用热能直接产生电能，可以与其他机械动力发电设备相比，具有体积小、重量轻、结构简单、维护方便等特点。而ORC技术则主要利用有机工质在低温下的沸腾产生流体膨胀来驱动涡轮机发电，具有适用于低温、低压的优点。
文献中已有研究表明，TEG和ORC技术的联合循环可以进一步提高余热回收的效率，同时不同耦合模式会产生不同的效果。因此本研究将基于TEG--ORC联合循环进行船舶余热回收仿真与模拟研究。
二、研究目的和意义
2.1研究目的
（1）探讨TEG--ORC联合循环在船舶余热回收中的应用；
（2）分析不同耦合模式下的能量转换效率及经济效益；
（3）建立仿真模型，验证TEG--ORC联合循环在船舶余热回收中的可行性。
2.2研究意义
通过本研究，可以进一步完善船舶余热回收技术，提高船舶能源利用效率，减少燃料消耗和环境污染。同时，研究结果可为设计和优化船舶余热回收系统提供参考，具有实际的现实意义和价值。
三、研究内容和方案
3.1研究内容
本研究的主要内容包括：
（1）对船舶主机产生的余热进行能量分析；
（2）建立TEG--ORC联合循环的数学模型；
（3）仿真研究不同耦合模式下的能源转换效率；
（4）经济性分析及结果讨论。
3.2研究方案
（1）能量分析
首先对船舶主机产生的余热进行能量分析，包括余热产生的位置、产生的温度、热量大小等等，以便后续能够对其进行回收。
（2）建立联合循环模型
基于TEG和ORC技术建立数学模型，包括TEG的热电转换模型、ORC的热力学模型、联合循环模型等。通过模型计算不同工况下的能量转化效率和经济性。
（3）仿真研究
使用Matlab等仿真软件对不同TEG--ORC耦合模式进行仿真研究，分析不同模式下的能量转换效率。
（4）经济性分析及结果讨论
对不同TEG--ORC耦合模式的经济性进行分析和讨论，评估其商业化运用的可行性和优劣势。
四、论文结构
本文将分为以下几个部分：
第一章：概述，讲述课题的研究背景、研究目的和意义、研究内容和方案，以及论文的结构。
第二章：相关技术综述，介绍与本研究相关的热电发电、有机朗肯循环、联合循环等技术的发展现状和应用研究情况。
第三章：船舶余热产生和回收原理，包括余热的产生机理、回收技术原理及其优缺点等。
第四章：TEG--ORC联合循环模型的建立与热力学分析，包括模型的建立、热力学计算与分析、不同耦合模式下的能量转换效率分析。
第五章：仿真研究分析和结果，对不同耦合模式下的仿真研究和分析结果进行讨论和比较。
第六章：经济性分析和讨论，对不同TEG--ORC耦合模式的经济性进行分析和讨论，并提出优化建议。
第七章：结论与展望，总结本研究的主要研究成果及意义，并对未来可能的研究工作做出展望。
五、预期成果及工作计划
本研究预期实现以下几点成果：
（1）建立基于TEG--ORC联合循环的船舶余热回收模型；
（2）对不同模式下的能量转化效率进行分析和仿真研究；
（3）经济性分析和结果讨论；
（4）提出优化建议。
根据以上的研究方案和目标，本研究将根据以下的工作计划开展：
第1年：
（1）研究船舶余热产生及其特性；
（2）建立TEG--ORC联合循环模型；
（3）利用仿真软件对模型进行仿真计算和分析。
第2年：
（1）分析不同模式下的能量转化效率；
（2）对不同模式下的经济性进行分析和讨论；
（3）根据分析结果提出优化建议。
第3年：
（1）撰写研究论文；
（2）准备毕业论文答辩材料；
（3）撰写毕业论文。