DSP第四组(53-68)课程设计格式

邵阳学院课程设计（论文）题目名称十字路口交通灯的设计课程名称学生姓名学号系、专业知道教师2014年5月2日i摘要数字信号处理（DSP）是一门设计许多学科而广泛应用于许多领域的新兴学科。本次的设计等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等。等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等等顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶等等等等等等等等的。关键词：余热回收；热电转换；铝电解槽；温差发电器；iiAbstractThealuminumetallurgicalindustryisalargeenergyconsumer.Inallprocessesofprimaryaluminumindustry,theelectrolysisprocessoccupiesmorethan60%ofthetotalenergyconsumption.Thedirectcurrentconsumptionofeachtonofelectrolyticaluminumisover13000kWhatpresent,andabouthalfoftheenergydissipitesfromthecelltothesurroundingsandbecomeswasteheat.Asaresult,theeffectiveutilizationofthealuminumelectrolysiswasteheatisanimportantmeasuretoenergysavinginthealuminumetallurgicalindusty.Keywords：wasteheatrecovery;thermoelectricconversion;aluminumreductioncell;thermoelectricgenerator;numbericalsimulation;optimization目录摘要................................................................................................................................IABSTRACT.......................................................................................................................II1绪论...........................................................................................................................12设计内容及要求.......................................................................................................22.1设计内容...........................................................................................................22.2设计要求...........................................................................................................32.2.1设计要求一.............................................................................................32.2.2设计要求二.............................................................................................33设计方案及原理.......................................................................................................43.1设计方案...........................................................................................................43.2设计原理...........................................................................................................44设计步骤及过程.......................................................................................................55结果和体会...............................................................................................................65.1程序运行及结果...............................................................................................65.2心得体会...........................................................................................................6参考文献........................................................................................................................7附录：程序代码............................................................................................................811绪论铝冶金工业是有色金属工业的重要组成部分，铝及铝加工材料作为有色金属的基础材料，被广泛应用于建筑、电力、交通、机械、轻工、国防等众多领域[1]。自20世纪80年代，国家提出“优先发展铝工业”的战略方针依赖，我国铝工业得到迅速发展[2]。尤其是进入21世纪以后，我国电解铝年增长率超过20%，产量跃居世界首位[3,4]。但是，在我国有色金属行业中，铝工业是毫无疑问的第一能耗大户，2005年电解铝和氧化铝生产能耗占全年有色金属能耗总量的69%[5]。其中，铝电解又有“电老虎”之称，我国原生铝电解环节的能耗占原生铝工业总能耗的67.7%[6]。在经历了数年的迅速扩大后，电解铝行业正面临越来越大的资源、能源和环境的压力，电耗、环保已成为影响中国电解铝工业可持续发展的关键因素[7]。在世界能源日益紧缺，我国环境污染严重的今天，不断提高对有限能源的有效利用，实现企业的节能降耗与环境保护，是我国电解铝企业发展循环经济，创建节约型企业，提高核心竞争力，追求生态环境和经济效益最佳化的主要措施之一。22设计内容及要求温差发电技术是利用热电材料的热电效应将温差转换为电能而工作的，由于金属的塞贝克系数很小，在实际应用中，用于温差发电的主要是半导体热电材料。热电效应是电流引起的可逆热效应和温差引起的电效应的总称，包括：塞贝克（Seebeck）效应、帕尔贴（Peltier）效应、和汤姆逊（Thomoson）效应[40,98-102]，热电效应还伴随产生了其他效应：焦耳热效应和傅里叶效应。2.1设计内容1823年，德国科学家塞贝克（Seebeck）发现，每当两种不同材料的导体组成一个闭合的电路、而两个接头的温度不同时，在这电路中就会发现一种电动势。这种电动势称为温差电动势，也叫做塞贝克电动势，而这种效应则称为塞贝克效应（SeebeckEffect），也称为热电第一效应。塞贝克效应示意图如图2.1所示。图2.1塞贝克效应示意图从2002年开始，我国就成为了世界上最大的电解铝生产国。我国电解铝产量从2004年起已占世界总产量的20%以上。2008年，我国生产电解铝1318万吨，铝锭综合交流电耗为14323千瓦时/吨，总耗电量达到1889.3亿千瓦时，占有色金属工业电力消耗总量的50%左右，占全国电能消耗总量的5%左右[133-135]，电解铝已成为实际的耗能大户。电解槽侧壁槽壳的温度大多在270℃~360℃左右，利用温差发电技术将这部分热转化为电能，是对电解铝工业节能减排的一个有益的探索。从技术工艺看来，世界上所有的铝全部是通过电解法获得的[136]，现代电解铝工业普遍采用冰晶石—氧化铝熔盐电解法（即霍尔-埃鲁法）。电解得到的铝液经过真空抬包从电解槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清之后，浇3注成铝锭，或直接加工成线坯、型材等。表2.1是各种肋片间距的散热器对应的热电模块冷端表面温度的平均值和方差数据。表2.1不同肋间距时热电模块冷端的平均温度和方差分布表肋间距（mm）1.82.12.42.73.03.33.63.94.24.54.8平均温度（℃）107.5105.9105.2103.4104.7106.3108.9111.6113115.2117.9方差（℃）12.411.410.29.17.916.785.684.944.163.563.172.2设计要求2.2.1设计要求一2.2.2设计要求二43设计方案及原理3.1设计方案3.2设计原理54设计步骤及过程65结果和体会5.1程序运行及结果5.2心得体会7参考文献[1]黄涌波．基于铝电解槽热平衡分析的氟化铝添加量控制策略研究[D]．长沙：中南大学，2008：1-10．[2]吕定雄，干益人，毛继红，等．我国开发大容量预焙铝电解槽技术进展及今后努力方向[J]．有色设备，2000（6）：6-9,45．[3]佚名．2011年我国电解铝产能稳居世界第一[J]．建材发展导向，2012（8）：41．[4]单淑秀．我国电解铝工业的现状及发展方向[J]．轻金属，2011（8）：3-8．[5]姜学海．我国铝工业发展前景的思考[J]．轻金属，2007（11）：1-4．[6]武娟妮，万红艳，陈伟强，等．中国原生铝工业的能耗与温室气体排放核算[J]．清华大学学报（自然科学版），2010，50（3）：407-410．[7]杨文杰，史志荣，焦庆国．铝电解节能技术现状与思考[J]．轻金属，2012（5）：26-30．[8]GOUXiao-long,XIAOHeng,YANGSu-wen.Modeling,experimentalstudyandoptimizationonlow-temperaturewasteheatthermoelectricgeneratorsystem[J].AppliedEnergy,2010,87(10):3131-3136.8附录：程序代码