Projectar simular, construir e caracterizar um protótipo para geração de energia eléctrica, utilizando a energia térmica desperdiçada na exaustão de motores de combustão. Utilizar Heat-Pipes de condutância variável para limitar a temperatura de funcionamento, protegendo o gerador de sobreaquecimento.

Tarefas

1. Estudo dos dispositivos de efeito Seebeck e Peltier. 1 mês

 Como funcionam

 Como modelar (matematicamente) o seu comportamento térmico/eléctrico, nomeadamente:

  Tensão/corrente gerada, em função da temperatura

  Calor absorvido

  Rendimento

 Como as características (numero de junções, comprimento de cada elemento, propriedades dos materiais, ...) influenciam o comportamento dos dispositivos.

 Quais as condições de funcionamento? Temperatura máxima? Dilatação?

2 Estudo do estado da arte. 1 mês

 O que já foi feito?

 Como foi feito?

 Que resultados foram obtidos?

 Que problemas foram detectados?

Deliverables (até 1 Mai)

 Texto sobre estado da arte, a incorporar posteriormente na tese.

3. Caracterização do sistema de exaustão do automóvel, em particular caudal e temperatura dos gases. 1 mês

 Obter caudal típico e temperatura dos gases de escape para um motor a gasolina, a circular em diversas situações?

 Qual a potência térmica disponível?

 Qual o local do sistema de exaustão mais adequado para a instalação do dispositivo gerador?

 Obter informações obre banco de ensaio de motores disponível no dep. de eng. mecânica.

Deliverables (até 1 Jun)

 Texto caracterização do sistema de exaustão, a incorporar posteriormente na tese.

4. Projecto e simulação de um gerador termoeléctrico para aproveitamento de calor. 3 meses

 Projectar um dispositivo gerador.

 Prever matematicamente o seu comportamento.

 Simular o seu comportamento termoeléctrico com ferramentas FEM.

 Simular o seu comportamento termo-mecânico com ferramentas FEM.

 Aquisição de material para fabrico do protótipo.

Deliverables  (até 1 Out)

 Capítulo Modelação e Simulação da tese, que inclui:

 Projecto do dispositivo gerador.

 Modelo matemático para prever a potência de saída, em função do caudal/temperatura dos gases ou velocidade/potência do motor de combustão.

 Validação do modelo anterior com FEM

5. Desenho e fabrico de um gerador termoeléctrico. Testes e caracterização do dispositivo. 3 meses

 Fabrico do dispositivo gerador.

 Testes e caracterização.

6. Optimização. 1 mês

 Alterações ao protótipo para optimização de desempenho.

Deliverables (até 1 Fev)

 Protótipo e seus resultados.

7. Escrita de relatório e artigo. 1 mês

Deliverables (até 1 Mar)

 Tese de dissertação

 Apresentação em conferência e/ou artigo em revista