合肥工業(yè)大學XX

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1、工業(yè)大學201—2012學年學生創(chuàng)新基金項目 申請書 項目名稱 基于半導體制冷片的水冷式 車載冰箱的設計方案 申請者 何雨雷 所在學院 機械與汽車工程學院 聯(lián)系 申請日期 2011/10/25 共青團工業(yè)大學委員會 二O—一年十月 填表說明 1 、編寫申請書之前請認真閱讀本填表說明。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確、精練，不得超過 200 個字。課題組 成員指除申請者（即項目主持人）之外的其他成員，最多填六人（含指導教 師）。 3 、編寫立項依據(jù)、研究方案和研究基礎，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 項目 信息 項目名稱 基于半導體制冷片的水冷式車載冰箱的設計方案 學科 工科 起止年月 2011年11 月至2012 年6 月 個人 信息 姓名 何雨雷 性別 男 民族 漢 出生年月 1990年8月 學院 機械與汽車 工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程08-4班 手機 電子 heyuleimf163. 研 究 容 摘 要 我們采用市售的200w制冷半導體作為工作原件，購買保溫箱，進行制冷原件的結(jié) 構布置，實現(xiàn)冰箱采用風冷技術實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、和風扇實現(xiàn)半導體熱量的對外散失。驗證制冷效率和實際箱體外最大溫度溫 差，采集記錄可靠數(shù)據(jù)。然后將各項性能穩(wěn)定的冰箱裝車，進行各項試驗，得到理論 數(shù)據(jù)，最后進行耐久性試驗和商業(yè)化運行評估。目標實現(xiàn)制冷半導體式車載冰箱冷凍 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 任務分工 簽名 亮 男 1990.10 機械與汽車工程學院 三維模型建立、 有限元分析 元隆 男 1988.06 機械與汽車工程學院 資料收集、數(shù)據(jù) 處理 王曦 男 1989.07 機械與汽車工程學院 材料購買、實物 制作 吳沂騫 男

4、 1990.04 機械與汽車工程學院 項目結(jié)題報告整 理 指 導 老 師 姓名 性別 出生年月 職務/職稱 所在單位 簽名 朱衍飛 男 1980.08 講師 機械與汽車工程 學院 、立項依據(jù) 國外研究狀況分析，項目的研究意義，著重結(jié)合學科前沿論述其應用前景，并列出主要參考文 獻。 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，即壓縮機制冷式和半導體制冷式，前者由于 使用的風冷，沒有達到很好的制冷效果，制冷溫差標定在 15-20 C,實際表現(xiàn)還很

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

6、目前半導體制冷技術成熟，且價格相對于壓縮機是制冷技術有明顯的優(yōu)勢，如果能成功的 將半導體制冷片式冰箱的制冷效果提升到實現(xiàn)制冷溫度達到 0C以下，這樣將能夠滿足車載冰箱 對于制冷的要求，然后基于其價格的優(yōu)勢，該產(chǎn)品一旦推出必將得到消費者的親睞。 三、研究方案 1、 研究容、研究目標、擬解決的關鍵問題 我們采用市售的200w制冷半導體作為工作原件，購買保溫箱，進行制冷原件的結(jié)構布 置，實現(xiàn)冰箱采用風冷技術實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 扇實現(xiàn)半導體熱量的對外散失。驗證制冷效率和實際箱體外最大溫度溫差，采集記錄可靠數(shù) 據(jù)。然后將各項性能穩(wěn)定的冰箱裝車，進行各項

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

8、無噪音、既能制冷也能制熱的優(yōu)點； (2) 采用了風冷的冰箱冷循環(huán)的技術； (3) 采用了水循環(huán)進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) 的熱量導致的車溫度升高。同時可利用車外冷空氣和汽車行駛帶來的空氣流動改善散熱效 果。 4、 年度研究計劃及預期進展 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、 預期研究成果 項目調(diào)研，資料搜集，進行項目前期研究; 項目功能分析和總體方案設計； 項目三維模型建立和強度分析和模擬仿真； 完成實物制

9、作，并進行試驗和調(diào)試； 結(jié)果分析，結(jié)題報告撰寫和項目驗收。 1、 建立整體結(jié)構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； 4、 項目結(jié)題報告1份。 四、研究基礎（與項目有關工作和成績） 1、 已參與或主持的科研項目 參與第四屆機械創(chuàng)新設計大賽，獲得省三等獎； 參與上一節(jié)創(chuàng)新項目，完成了實物制作和論文的發(fā)表，順利結(jié)題； 參與了 FSC大學生方程式大賽。 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，制冷技術有一定的了解，通過以前參與的項目，我們能夠熟料 操作各種加工設備。 3、 近兩年來已發(fā)表

10、的主要論文、著作目錄和獲獎情況（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） 發(fā)表論文：“基于inven tor的模塊化逃生窗三維設計及其二維圖形的快速實現(xiàn)” 第 作者：何雨雷 刊名：《機械》 文章編號：1006— 0316 （2011） 10 — 0001 — 00 五、經(jīng)費預算 支 出科目 金額（萬元） 計算根據(jù) 1.設備、材料費 0.09 購買加工材料、工具及標準件等 2.試驗外協(xié)、租賃費 0.07 加工費 3.資料、印刷費 0.03 購買圖書、資料查詢、打印或復印材料 4.差旅費 0.02 項目調(diào)研、購買材料時路費 5.其他費用 0.03 論文發(fā)表、專利申請 合 計 0.24 六、單位意見 學院團委意見： （蓋章） 年 月 日 學院意見： （蓋章） 年 月 日 校團委意見： （蓋章） 年 月 日