合肥工業(yè)大學(xué)XX

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1、工業(yè)大學(xué)201—2012學(xué)年學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目 申請書 項(xiàng)目名稱 基于半導(dǎo)體制冷片的水冷式 車載冰箱的設(shè)計(jì)方案 申請者 何雨雷 所在學(xué)院 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 聯(lián)系 申請日期 2011/10/25 共青團(tuán)工業(yè)大學(xué)委員會(huì) 二O—一年十月 填表說明 1 、編寫申請書之前請認(rèn)真閱讀本填表說明。請雙面打印，打印結(jié)果不得 突破原格式。 2 、簡表中的研究容摘要須措辭準(zhǔn)確、精練，不得超過 200 個(gè)字。課題組 成員指除申請者（即項(xiàng)目主持人）之外的其他成員，最多填六人（含指導(dǎo)教 師）。 3 、編寫立項(xiàng)依據(jù)、研究方案和研究基礎(chǔ)，力求簡練，若表中欄目不夠填 寫，可另加附頁。 4 、

2、本申請書一式 2份，雙面打印，紙大小要求 A4。 、簡表 項(xiàng)目 信息 項(xiàng)目名稱 基于半導(dǎo)體制冷片的水冷式車載冰箱的設(shè)計(jì)方案 學(xué)科 工科 起止年月 2011年11 月至2012 年6 月 個(gè)人 信息 姓名 何雨雷 性別 男 民族 漢 出生年月 1990年8月 學(xué)院 機(jī)械與汽車 工程學(xué)院 專業(yè)、班級 車輛工程08-4班 手機(jī) 電子 heyuleimf163. 研 究 容 摘 要 我們采用市售的200w制冷半導(dǎo)體作為工作原件，購買保溫箱，進(jìn)行制冷原件的結(jié) 構(gòu)布置，實(shí)現(xiàn)冰箱采用風(fēng)冷技術(shù)實(shí)保證箱體均勻快速制冷。通過水循環(huán)的原理，利用 散熱水箱

3、和風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體熱量的對外散失。驗(yàn)證制冷效率和實(shí)際箱體外最大溫度溫 差，采集記錄可靠數(shù)據(jù)。然后將各項(xiàng)性能穩(wěn)定的冰箱裝車，進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)，得到理論 數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行耐久性試驗(yàn)和商業(yè)化運(yùn)行評估。目標(biāo)實(shí)現(xiàn)制冷半導(dǎo)體式車載冰箱冷凍 的目的。 課 題 組 成 員 不 含 申 請 者 姓名 性別 出生年月 所在單位 任務(wù)分工 簽名 亮 男 1990.10 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 三維模型建立、 有限元分析 元隆 男 1988.06 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 資料收集、數(shù)據(jù) 處理 王曦 男 1989.07 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 材料購買、實(shí)物 制作 吳沂騫 男

4、 1990.04 機(jī)械與汽車工程學(xué)院 項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告整 理 指 導(dǎo) 老 師 姓名 性別 出生年月 職務(wù)/職稱 所在單位 簽名 朱衍飛 男 1980.08 講師 機(jī)械與汽車工程 學(xué)院 、立項(xiàng)依據(jù) 國外研究狀況分析，項(xiàng)目的研究意義，著重結(jié)合學(xué)科前沿論述其應(yīng)用前景，并列出主要參考文 獻(xiàn)。 2.1目前研究現(xiàn)狀 圖1—中國期刊全文數(shù)據(jù)庫查新 目前市面上存在著兩種制冷形式的車載冰箱，即壓縮機(jī)制冷式和半導(dǎo)體制冷式，前者由于 使用的風(fēng)冷，沒有達(dá)到很好的制冷效果，制冷溫差標(biāo)定在 15-20 C,實(shí)際表現(xiàn)還很

5、難達(dá)到上述效 果；后者由小型壓縮機(jī)進(jìn)行制冷，制冷溫度可達(dá) 10C至-18 C,制冷效果好，但是由于采用小型 壓縮機(jī)，設(shè)備成本較高。市場 12L左右的車載冰箱售價(jià)在 2000元以上。 目前半導(dǎo)體制冷技術(shù)較為成熟，具有無噪音、既能制冷也能制熱的優(yōu)點(diǎn)。目前市售的半導(dǎo) 體制冷式冰箱的散熱方式均為風(fēng)冷式，散熱效果差。導(dǎo)致制冷效果難以與壓縮機(jī)式冰箱相比， 且半導(dǎo)體片溫度過高，容易老化。 2.2項(xiàng)目的研究意義 該項(xiàng)目研究的意義在于能夠成功的運(yùn)用半導(dǎo)體所具有的理論優(yōu)勢，成功的解決，冷源的制 冷和熱源的能量散失，實(shí)現(xiàn)制冷半導(dǎo)體式冰箱的制冷溫度降到 0 C以下實(shí)現(xiàn)冷凍的目的。 2.3應(yīng)用前景

6、目前半導(dǎo)體制冷技術(shù)成熟，且價(jià)格相對于壓縮機(jī)是制冷技術(shù)有明顯的優(yōu)勢，如果能成功的 將半導(dǎo)體制冷片式冰箱的制冷效果提升到實(shí)現(xiàn)制冷溫度達(dá)到 0C以下，這樣將能夠滿足車載冰箱 對于制冷的要求，然后基于其價(jià)格的優(yōu)勢，該產(chǎn)品一旦推出必將得到消費(fèi)者的親睞。 三、研究方案 1、 研究容、研究目標(biāo)、擬解決的關(guān)鍵問題 我們采用市售的200w制冷半導(dǎo)體作為工作原件，購買保溫箱，進(jìn)行制冷原件的結(jié)構(gòu)布 置，實(shí)現(xiàn)冰箱采用風(fēng)冷技術(shù)實(shí)保證箱體均勻快速制冷。通過水循環(huán)的原理，利用散熱水箱和風(fēng) 扇實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體熱量的對外散失。驗(yàn)證制冷效率和實(shí)際箱體外最大溫度溫差，采集記錄可靠數(shù) 據(jù)。然后將各項(xiàng)性能穩(wěn)定的冰箱裝車，進(jìn)行各項(xiàng)

7、試驗(yàn)，得到理論數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行耐久性試驗(yàn)和 商業(yè)化運(yùn)行評估。目標(biāo)實(shí)現(xiàn)制冷半導(dǎo)體式車載冰箱冷凍的目的。 解決的關(guān)鍵技術(shù)：通過水冷加風(fēng)冷的散熱制冷方式，將半導(dǎo)體冰箱的外溫差升高到 30- 40C。 2、 擬采取的研究方法、技術(shù)方案及可行性分析 (1) 搜集資料，確定研究方向； (2) 理論計(jì)算，進(jìn)行可行性分析，制定實(shí)施方案； (3) 運(yùn)用catia建立三維模型及生成二維工程圖紙，進(jìn)行制冷系統(tǒng)系統(tǒng)的 CFD流場分析； (4) 進(jìn)行材料、標(biāo)準(zhǔn)件的采購； (5) 加工零件，制作冰箱箱體； (6) 進(jìn)行組裝試運(yùn)行，檢測制冷效果。 3、本項(xiàng)目的創(chuàng)新之處 (1) 采用了半導(dǎo)體制冷原件，具有

8、無噪音、既能制冷也能制熱的優(yōu)點(diǎn)； (2) 采用了風(fēng)冷的冰箱冷循環(huán)的技術(shù)； (3) 采用了水循環(huán)進(jìn)行熱能對外散失的方案。將水箱置于汽車座艙之外，可避免冰箱所散發(fā) 的熱量導(dǎo)致的車溫度升高。同時(shí)可利用車外冷空氣和汽車行駛帶來的空氣流動(dòng)改善散熱效 果。 4、 年度研究計(jì)劃及預(yù)期進(jìn)展 2011年11月至2012年1月 2012年1月至2012年2月 2012年2月至2012年3月 2012年3月至2012年5月 2012年6月至2012年7月 5、 預(yù)期研究成果 項(xiàng)目調(diào)研，資料搜集，進(jìn)行項(xiàng)目前期研究; 項(xiàng)目功能分析和總體方案設(shè)計(jì)； 項(xiàng)目三維模型建立和強(qiáng)度分析和模擬仿真； 完成實(shí)物制

9、作，并進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)試； 結(jié)果分析，結(jié)題報(bào)告撰寫和項(xiàng)目驗(yàn)收。 1、 建立整體結(jié)構(gòu)的三維模型及完成二維工程圖紙的生成; 2、 完成制冷系統(tǒng)和冰箱箱體的制作； 3、 發(fā)表論文1~2篇或?qū)＠?項(xiàng)； 4、 項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告1份。 四、研究基礎(chǔ)（與項(xiàng)目有關(guān)工作和成績） 1、 已參與或主持的科研項(xiàng)目 參與第四屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，獲得省三等獎(jiǎng)； 參與上一節(jié)創(chuàng)新項(xiàng)目，完成了實(shí)物制作和論文的發(fā)表，順利結(jié)題； 參與了 FSC大學(xué)生方程式大賽。 2、 已具備的研究條件 熟練掌握了車輛專業(yè)的專業(yè)課程，制冷技術(shù)有一定的了解，通過以前參與的項(xiàng)目，我們能夠熟料 操作各種加工設(shè)備。 3、 近兩年來已發(fā)表

10、的主要論文、著作目錄和獲獎(jiǎng)情況（論文：作者、題目、刊名、年份、卷、 期、頁碼、引用情況，專著：作者、書名、出版者、年份、本人貢獻(xiàn)） 發(fā)表論文：“基于inven tor的模塊化逃生窗三維設(shè)計(jì)及其二維圖形的快速實(shí)現(xiàn)” 第 作者：何雨雷 刊名：《機(jī)械》 文章編號：1006— 0316 （2011） 10 — 0001 — 00 五、經(jīng)費(fèi)預(yù)算 支 出科目 金額（萬元） 計(jì)算根據(jù) 1.設(shè)備、材料費(fèi) 0.09 購買加工材料、工具及標(biāo)準(zhǔn)件等 2.試驗(yàn)外協(xié)、租賃費(fèi) 0.07 加工費(fèi) 3.資料、印刷費(fèi) 0.03 購買圖書、資料查詢、打印或復(fù)印材料 4.差旅費(fèi) 0.02 項(xiàng)目調(diào)研、購買材料時(shí)路費(fèi) 5.其他費(fèi)用 0.03 論文發(fā)表、專利申請 合 計(jì) 0.24 六、單位意見 學(xué)院團(tuán)委意見： （蓋章） 年 月 日 學(xué)院意見： （蓋章） 年 月 日 校團(tuán)委意見： （蓋章） 年 月 日