温差发电技术及其在汽车发动机排气余热利用中的应用
汽车发动机排气余热温差发电技术的研究
汽车发动机排气余热温差发电技术的研究涂小亮;倪计民;石秀勇【摘要】In this research, a thermoelectric power generation device which uses exhaust gas of vehicle engine as hot source and circulated cooling water as cold source is designed, this device outputs electric power under the thermoelectric effect power generation theory, i.e. the Seebeck Effect. The effect of design parameters of this device structure on thermoelectric performance is analyzed, and the influence of temperature and flow rate of intake gas on the output performance of TEG device is verified through experiments. The paper also uses simulation software to analyze temperature field and velocity pressure field when automobile exhaust gas flows through this device and proposes ways to improve the output performance and efficiency of TEG device.%设计了一款可应用于汽车排气系统的温差发电热交换装置，其以汽车高温排气为热源、冷却循环水为冷源，在温差发电基本原理即塞贝克效应作用下输出电功率。
汽车排气余热采暖技术研究及应用
汽车排气余热采暖技术研究及应用汽车排气余热采暖技术是指将汽车发动机排气中的余热利用起来，通过适当的装置将余热转化为热能，供汽车乘员舱采暖使用的一种技术。
该技术的研究和应用可以有效降低汽车的能源消耗，提高能源利用效率，减少环境污染。
汽车排气余热采暖技术的研究主要集中在以下几个方面：1.余热回收系统的设计。
通过合理的余热回收系统设计，可以将汽车发动机排气中的余热高效地回收利用。
这一系统通常包括热交换器、余热回收装置、储热装置等部件，能够将排气中的余热转化为热能并储存起来。
2.余热利用装置的研发。
通过研发不同类型的余热利用装置，可以将余热转化为舒适的热能，实现汽车乘员舱的采暖。
常见的余热利用装置包括热风机、热水器、加热座椅等，能够使乘员舱达到理想的温度。
3.余热采暖控制系统的设计。
为了实现对余热采暖的精确控制，需要设计相应的控制系统，根据室内温度调整采暖装置的运行状态。
这一控制系统通常包括温度传感器、控制器、执行器等部件，能够实现对余热采暖的智能化控制。
1.提高汽车的燃油经济性。
采用余热采暖技术可以充分利用汽车发动机排气中的余热，减少燃油的消耗，降低车辆的能源消耗。
2.减少环境污染。
汽车排气往往含有大量的有害气体和颗粒物，通过余热采暖技术的应用，可以将排气中的有害物质减少到最低限度，减少对环境的污染。
3.提高行车安全性。
采用余热采暖技术可以提高汽车乘员舱的温度，保持乘员舱内部的适宜温度，提高驾驶员的工作效率和驾驶安全性。
1.余热回收效率不高。
目前的余热回收系统效率还不够高，需要进一步改进热交换器的设计和制造工艺，提高余热回收效率。
2.余热利用装置成本偏高。
目前的余热利用装置成本较高，需要通过技术改进和产业化推广，降低成本，提高技术的经济可行性。
汽车排气余热采暖技术的研究和应用对于提高能源利用效率、减少环境污染、提升行车安全性具有重要意义。
随着技术的不断发展和完善，相信这一技术将在未来得到更广泛的应用。
温差发电技术及其一些应用
温差发电技术及其一些应用来源：能源技术2009-5-121 温差发电的原理温差发电是利用两种连接起来的导电体或者半导体的塞贝克效应（Seebeck Effect），将热能转换成电能的一种技术。
由两种不同类型的半导体构成的回路如图1，当装置的一端处于高温状态另一端置于低温状态下，就会在回路中形成电动势：ε = αs （T1-T2）（1）式中：T1为低温度端温度，K；T2为高温端温度，K；αs为所用热电转换材料的塞贝克系数，V/K。
图1 温差发电原理图（点击图片放大）在应用时多个PN结串联起来，构成一个热电转换模块（见图2），目前已有产品面市。
例如图3为Hi-z公司生产的热电转换模块系列，该模块系列能在-20℃到300℃的温度范围内有效地进行热电转换，输出功率为2.5~19W，负载电压为1.65~3.30V。
图2 热电模块结构示意图（点击图片放大）图3 Hi-z生产的热电转换模块系列（点击图片放大）2 热电材料的研究进展热电转换模块转换的效率很大程度上决定于其组成材料的性能，温差发电的电动势不但取决于材料的塞贝克系数α，而且和高低温端间的温差△T和有关，s从而与材料的导热有关，另外输出电流还与材料的导电率有关，所以常用热电转换材料的优值Z评价材料的热电性能：Z=（αs）2σ/λ （2）式中：αs为塞贝克系数，σ为电导率，λ为热导率。
Z的量纲为K-1，研究分析中优值又常采用优值Z和工作温度T的无量纲ZT 表征。
提高材料的优值是研究开发高效热电转换材料的主要方向，通常有以下几种途径：①选择最佳载流子度；②提高载流子迁移率与晶格热导率的比；③改变晶体取向；④改变颗粒尺度使颗粒间既能导电同时声子散射又比较显著，促使颗粒定向分布；⑤选择最佳的工作温度及材料的禁带宽度。
已有的研究资料表明，在室温下热电转换材料的优值只要能大于3，热电效率就可以达到令人较满意的水平并可以推广应用。
目前热电材料的研究主要集中在以下几个方面。
汽车排气余热采暖技术研究及应用
汽车排气余热采暖技术研究及应用随着汽车排放标准的日益严格，节能减排已经成为了汽车工业发展的必然趋势。
近年来，汽车排气余热采暖技术得到了越来越多的关注和研究，被认为是一种高效、经济的供暖方式。
汽车排气余热采暖技术是利用汽车排放的废气热量进行加热供暖的一种直接利用技术。
在汽车引擎燃烧过程中，会产生大量的废气排放。
而这些废气中所含有的热量可以被利用，通过采暖设备进行加热供暖，达到节能减排的目的。
这一技术的原理和应用与热泵、地源热泵等传统的采暖方式有很大的不同。
汽车排气余热采暖技术的优点主要包括以下几个方面：首先，这种供暖方式非常节能，可以利用汽车排放废气中所含有的热能进行加热供暖。
这不仅可以节约大量传统能源的使用，还可以减少二氧化碳等有害物质的排放，对环境有着重要的意义。
其次，这种供暖方式非常便捷。
可以直接在汽车上安装采暖设备，将废气中的热能传输到采暖设备中。
这样，用户可以随时随地地进行供暖，不需要依赖传统的供暖设备和能源。
再次，这种供暖方式非常经济。
因为废气中所含的热量是汽车在运行过程中自身产生的，所以无需另外花费能源和费用进行加热。
而且，这种供暖方式也不会增加用户的能源消费和费用负担。
最后，这种供暖方式具有一定的安全性。
虽然汽车排放废气中含有有害物质，但是通过配备专业的过滤设备和处理装置，可以确保排放废气不会对环境和人体造成严重的影响和危害。
虽然汽车排气余热采暖技术具有诸多优点，但是其应用还存在一定的局限性和不足之处。
首先，这种技术需要专门的采暖设备才能实现，需要额外投入一定的人力和物力资源，并需要掌握一定的专业知识进行安装和调试。
其次，这种供暖方式在寒冷的气候条件下可能存在一定的局限性。
由于该技术所产生的热量是来源于汽车运行过程中产生的废气热能，所以在低温环境下，该技术的供暖效果可能不如其他传统的采暖方式。
最后，在实际应用过程中，汽车排气余热采暖技术也需要进行专业的维护和维修。
如果采暖设备存在故障或者能量传输不畅等问题，都可能影响其使用效果和安全性。
汽车排气余热采暖技术研究及应用
汽车排气余热采暖技术研究及应用汽车排气余热采暖技术是指通过利用汽车发动机排气中的余热来提供车内的暖气，以提高车内的舒适度。
在寒冷的冬季，车内的取暖是必不可少的，传统的汽车取暖系统通常需要依靠发动机的循环水冷却器和发动机水箱来提供热能，这在启动车辆冷却系统之前需要一段时间。
而汽车排气余热采暖技术可以在发动机启动之后立即提供热能，从而能够更快速地为车内提供温暖。
汽车排气余热采暖技术的研究和应用在近年来取得了重要进展。
这项技术的核心是收集并利用发动机排气中的余热，将其转化为可用的热能。
目前主要的方法有两种：一种是利用热交换器将排气中的余热传递给空气或液体，然后将热能输送到车内；另一种是将排气中的余热直接输送到车内。
热交换器是将排气中的余热与冷却介质进行热交换的设备。
冷却介质可以是空气或液体。
当排气通过热交换器时，余热被传递给冷却介质，从而使冷却介质升温。
然后，升温的冷却介质通过管路输送到车内，为车内提供热能。
这种方法的优点是能够更好地控制车内的温度，但需要额外的设备来实现热交换。
直接输送排气余热的方法更为简单，但需要解决排气中含有有害气体和颗粒物的问题。
需要借助过滤器等设备来净化排气。
直接输送的方法一般适用于短途驾驶，因为长时间的行驶会导致排气中的余热耗尽。
在实际应用中，汽车排气余热采暖技术已经在一些混合动力和纯电动汽车中得到了应用。
由于这些车辆通常有较高的电力需求，因此需要更高效的能源利用。
通过利用发动机排气中的余热来提供取暖，可以减少对电池的依赖，提高能源利用效率。
汽车排气余热采暖技术还有一些其他的应用领域。
在工业领域，余热采暖技术可以用于工厂车间、仓库和办公室等场所的供暖。
余热采暖技术还可以应用于建筑物的供暖系统中，以提高能源利用效率。
汽车排气余热采暖技术是一项具有潜力的技术，可以提高汽车的能源利用效率，减少对传统能源的依赖。
随着技术的不断发展和成熟，相信这项技术的应用将会越来越广泛，为我们提供更加环保和节能的取暖方式。
汽车发动机余热温差发电
汽车发动机余热温差发电摘要：随社会现代化的发展，能源紧缺现象日趋严重，车辆消耗的能源与日俱增，为提高汽车燃油效率以优化能源利用和保护环境，提出利用汽车尾气余热进行温差发电。
设想可以将纳米技术应用到此技术中，应该能提高利用率，减少能源浪费。
重点介绍温差发电基本原理及采用半导体热电元件的温差发电，包括对半导体材料的要求。
对热电转换材料性能特点及研究发展做了简单介绍。
关键词：温差发电；热电转换材料；塞贝克效应；应用引言：以现有内燃机指标评估，燃油中60﹪左右的能量没有得到有效利用，绝大部分以余热的形式排放到大气中，这部分废气温度约在900K～1100K[1]，造成经济损失和环境污染。
因此，基于塞贝克效应的理论，将温差发电器安装在汽车内燃机的排气管上，能将内燃机运行时排出的余热直接转化成电能，实现最大限度的挖掘现有能源，带来可观的经济效益。
还可以降低温度使排气压力减少有助于汽车噪声电平下降。
从目前研究成果来看，此技术存在着效率低、成本高、结构不紧密等缺点还未能应用到实际当中。
但由于热电器件的系列优点，如无移动部件、无工作噪声、无污染、无震颤等使得热电材料与器件在此技术上得到了大力研究。
1温差发电1.1温差发电原理温差发电是利用两种连接起来的半导体的塞贝克效应，将热能转化成电能的一种技术。
半导体温差发电的原理如图1，它由P、N 两种类型不同的半导体温差电材料经电导率较高的导流片串联并将导流片固定于陶瓷片上而成。
在器件的两端建立一个温差, 使器件高温端保持T2，低温端保持T1，根据塞贝克效应，这样器件高温侧就会向低温侧传导热能并产生热流，即热能从高温侧流入器件内，通过器件将热能从低温侧排出时，流入器件的一部分热能不放热，并在器件内变成电能，将产生一个电压，若在回路中接入负载电阻，则将有电流流过。
通过连接多个这样的器件串联便可获得较大的电压。
图1 温差发电原理图半导体分为两型：一种为n 型，里面有自由电子；一种叫p 型，里面有空穴，即是缺少一个电子的原子。
发动机排气余热利用
发动机排气余热利用：发动机排气余热的利用方式有多种。
首先，可以将废气余热通过热交换器转化为高温高压蒸汽，推动气轮机工作，带动发电机发电。
这种方式利用了废气的余热，实现了热能到电能的转化。
其次，还可以将废气余热通过温差发电的方式进行利用。
这种方式利用了温差发电的原理，将热能转化为电能。
不过，这种方式的使用率较低，且能量转换效率也较低。
另外，还可以通过回收钢铁、水泥、石化等企业排放的废气和烟气中的中低温废蒸汽、烟气，将这些废气余热转化为电能。
这种方式可以降低投资成本，提高能源回收利用率，有利于节能减排。
除此之外，还可以将发动机废气余热进行回收，通过换热设备将废气的余热转换成其他介质所需的热量，例如获取蒸汽、热水等，以供日常生活需求或采暖等用途。
这种方式可以直接将废气余热转化为有用热量，提高能源的利用率。
温差发电技术及其在汽车发动机排气余热利用中的应用探讨
温差发电技术及其在汽车发动机排气余热利用中的应用探讨摘要：在本文中将围绕温差发电技术及其在汽车发动机排气余热中的应用开展分析，介绍应用半导体热电元件的温差发电技术的主要特点，其中包括了应用半导体材料的要求以及温差发电器的主要结构等。
关键词：温差发电；发动机；排气余热一.热电转换材料和元件1.热电材料热电转换器是温差发电器的基本零部件，其作用是能够将热能直接转化为电能的形式，其转换效率由热电极材料的性能与其器件制造水平共同决定。
上个世纪有科学家提出了半导体热电理论，现用于温差发电的热电材料基本都属于半导体材料。
判断热电材料的好坏的依据为塞贝克系数的平方和电导率的乘积和热导率的比值。
被用于温差发电的材料不仅具备高塞贝克系数和电导率，还应具备较低的热导率，但这是一个难度极大的条件，所以对此种材料的寻找为目前热电学的热门研究方向。
（1）热电新材料应用研究。
例如稀土化合物、硒化物以及富硼固体等化合物的研究。
经过研究表明，控制最佳载流子浓度或者利用固溶掺杂能够有效应对良电导以及热绝缘的问题。
（2）热电材料在结构方面新的研究内容包含梯度材料、复合材料以及量子阱结构等。
而热电材料剃度结构主要有材料载流子浓度梯度化以及层叠热材料结合面的梯度化。
适合的梯度化结构能够让材料适应其内部温度的梯度变化，保证材料能够在温度适宜的范围内最大程度提高其转换效率。
（3）热电材料制备的相关工艺，其最常见的制备方法有熔体生长法以及粉末冶金法和气相生长法。
同时制备方法和制备工艺的精良程度对材料的性能产生较为直接的影响。
粉末冶金方法多用于较大规模的生产，原材料利用效率高，制备的材料性能较好，因此具备广阔的发展前景。
2.热电转换元件模块化一个热电转换期间的转换功率较低，因此应串联或者并联组合制成转换模块，以此实现产品标准化和系列化。
二.温差发电器结构1.结构温差发电器的结构与热源热电、散热形式以及温度的变化有关，还有发电器使用的热电偶性能以及排列。
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产品与技术温差发电技术及其在汽车发动机 排气余热利用中的应用张 征,曾美琴,司广树(华南理工大学,广东广州 510640)摘 要:介绍了采用半导体热电元件的温差发电技术的特征,包括对半导体材料的要求,适合作汽车排气余热发电的温差发电器的结构等,给出了美、日等国车用温差发电器的实例,还对相关技术的发展趋势作了分析。
关键词:热电转换;内燃机;余热中图分类号:TN377 文献标识码:A 文章编号:100527439(2004)0320120204Thermoelectric G eneration T echnology and its Application in Exhaust W asteH eat Utilizing for Automobile πs E ngineZHANG Zheng ,ZENG Mei 2qin ,SI G u ang 2shu(S outh China University of Technology ,Guangzhou Guangdong 510640,China )Abstract :This paper introduces the characteristics of the thermoelectric generation technology that using semicon 2ductor elements ,which includes the requests on semiconductor material and structure of the thermoelectric generator for automobile πs exhaust waste heat ,etc.The examples for vehicles in US and Japan are overviewed ,the future on the cor 2relative technology are analyzed.K eyw ords :Thermoelectric conversion ;Internal 2combustion Engine ;Waste heat 汽车工业是我国国民经济的支柱产业之一。
随着我国汽车工业的发展,车辆消耗的能源与日俱增,车辆的节能也越来越受关注。
然而,以现有的内燃机指标评估,燃油中60%左右的能量没有得到有效利用,绝大部分以余热的形式排放到大气中,造成了巨大的经济损失和严重的环境污染。
因此,利用发动机余热发电是一个很好的节能途径。
由于汽车的结构紧凑、发动机排气量小,车用发动机余热的利用相对于大型工业设备余热回收来说难度更大。
20世纪70年代以来,一些工业发达国家的学者提出了采用温差发电器(Thermoelectric G enerator ,TEG )来解决上述问题。
TEG 依据热电直接转换原理,具有结构简单、无运动部件、无噪声等特点,在低品位热能利用方面具有独特的效果;把它安装在内燃机的排气管上,能够将内燃机运行余热直接转换为电能。
温差发电的研究包括了热电器件和发电器两个方面,是热电学的一个重要领域。
1 热电转换材料和元件1.1 热电材料的研究热电转换器件是温差发电器的基本元件,它的功能是将热能直接转换为电能,效率取决于热电极材料的性能和器件的设计制造水平。
自从20世纪50年代前苏联科学院的Ioffe 院士提出了半导体热电理论以来,用于温差发电的热电材料都是半导体材料,如用于低温(300℃以下)热电材料Bi 2Te 3及其固溶体合金、中温(300℃～600℃)热电材料PbTe 2Sn Te 、高温(600℃～1000℃)热电材料Si G e 、Mn Te 、SiRe 2、CeS 等。
衡量热电材料优劣的指标为“优值”Z =α2σ/λ(式中α为塞贝克系数,σ为电导率,λ为热导率,Z 的量纲为K -1)。
研究中也常使用Z T 值(称为无量纲优值,T 为绝对温度)。
能够用于温差发电的材料既要有较高的α、σ值又要有较低的λ值,这是一个十分苛刻且矛盾的条件,以至・021・第25卷第3期2004年6月能源技术EN ER GY TECHNOLO GYVol.25 No.3J une 2004于室温下热电材料Z T 的最高值约为1的状况至今未能突破。
因而,寻找高优值的热电材料,一直是热电学研究的重要内容,这些研究主要包括[1,2]:(1)热电新材料的研究,如稀土硫化物、硒化物、富硼固体、方钴矿型化合物的研究。
这些研究表明,通过控制最佳载流子浓度或通过固溶掺杂来解决良电导和热绝缘的矛盾是有效的。
(2)热电材料新结构的研究,包括梯度材料、复合材料和量子阱结构的热电材料等。
热电材料的梯度结构包括材料载流子浓度的梯度化和层叠热电材料结合面的梯度化。
合理的梯度化结构可以使材料适应内部温度梯度的变化,使得最佳的材料能运用在最合理的温度区域,提高总的转换效率。
(3)热电材料制备新工艺的研究,常用的方法有熔体生长法和粉末冶金法,以及微型半导体热电器件采用的气相生长法。
制备方法与工艺的完善与否,对材料的性能影响很大。
粉末冶金法适用于大规模生产,而且原材料浪费少,获得的材料机械性能好,是一种有前途的适合实用普及的工艺方法。
1.2 热电转换元件的模块化单个热电转换器件的转换功率很小,需要经串/并联组合制成转换模块,并实现产品的标准化、系列化。
图1为美国Hi 2Z 公司为车辆余热转换研制的一种热电模块,由71对碲化铋热电偶联接起来,固定在一个被称为“蛋架”的框架上;模块在温差200℃时输出2.38V/19W 电流。
该公司已研制了4种不同规格的产品,形成了一个系列,输出电功率从2.5W 至19W。
图1 HZ 220热电转换模块2 温差发电器结构2.1 结构形式温差发电器的结构取决于热源特征、散热方式和温度分布,以及发电器所用热电偶的性能和排列情况。
目前温差发电器主要有平板式和圆桶式两种。
平板式温差发电器的热电转换模块适合平铺在矩形通道上,形成类似于太阳能电池阵的热电偶阵,运行时热流从通道内流过,经壁面向转换模块传递热量。
圆桶式温差发电器表面铺设的热电偶有一定的弧度,一般用于较大型的结构上。
一个典型的台架实验装置如图2所示[3],图中柴油机排气管通道上固定的是一个温差发电器实验装置,可以看出它的矩形结构和连接导线。
图2 柴油机排气温差发电实验装置2.2 热源与冷源车用温差发电器的热源是发动机排气和冷却水带走的余热,前者的温度可达800℃左右,后者一般在100℃以下。
温差发电器冷源的形式有空气自然对流散热、强迫通风散热、水冷散热和环流散热4种。
现在设计的热电偶臂长仅为3～10mm ,冷热端间距很小,所以,适当的冷源形式是获得较大温差的关键因素之一。
2.3 固定方法目前,温差发电器的结构趋向通用化和组件化,热电模块固定在发电器外壁,固定方式主要有粘结法和机械固定法。
图3为机械固定的一个实例,其中的热源是一条矩形管道,在它的外壁上布置有若干热电模块,模块的外侧设置了冷却水道,并用支架和弹簧压紧。
这种方法相对于粘结法来说,便于更换与检修,但是结构比较复杂,接触热阻也比较大。
2.4分区结构充分利用温差的另一个措施是使各热电模块工作在最适当的温度范围内。
由于排气管内的热流体图3 采用机械固定的温差发电器・121・沿其流动方向温度在不断下降,因此,沿流动的方向将通道划分成若干温度区域,在不同的温区内设置不同材料的热电模块,使其工作在适当的温度下,从而获得最大的转换效率和输出功率。
3 车用发动机余热的温差发电近年来,车用发动机余热温差发电技术发展很快,国内外许多高校、科研机构、军队、有关企业、汽车公司都有研究成果的报道[4,5]。
一些试验装置已经进行了实验室台架试验、道路试验以及耐久性试验,转换规模在数百瓦至1500W 之间。
图4为日本Nissan 汽车公司研究中心研制的温差发电器[6],它的外形尺寸为440mm ×180mm ×170mm ,接在3000cc 汽油机的排气管中部;所用的热电偶直径20mm 、高度9.2mm ,每8对组成一个模块,每个模块输出1.2W 电能,总共72块模块敷设在内通道的矩形外壁上。
温差发电器的外部采用水冷却,最大温差为563K 。
在道路实验中,当汽车以60km/h 的速度爬坡时,发电器可转换排气中11%的热量。
图4 Nissan 公司研制的温差发电器美国Hi 2Z 技术公司Bass 等人1984年发表了关于1.5kW 温差发电器设计的论文[7],1990年以后,在美国能源部的连续资助下进行了载重车柴油机排气余热温差发电的研究,2001年在康明斯250kW (335Hp )柴油机上进行了台架和道路实验[8]。
试验在排气管上用72块HZ 214模块按圆周排列布置,冷端用水冷却,形成了250℃～270℃温差。
试验所用的温差发电器输出电功率随温差变化情况见图5。
图6为输出电功率随发动机负载变化的规律,图中不同的斜线代表不同的转速。
可以看出,输出功率主要依赖于发动机负载的变化,而受转速变化的影响较小。
试验装置共产生30V/1kW 的直流电,成本约为1000美元,回收需要一年半左右的时间。
这一装置的性能处于领先,但是获得的总功率不算高,到现在还没有进一步实用的报告。
图5 Hi 2Z 公司温差发电器的输出性能图6 Hi 2Z 公司温差发电器的负载特性文献[9]对国产解放141汽车排气余热的温差发电做了研究:原车发电机输出功率为350W ,额定电压14V ,额定电流25A 。
计算表明,当使用960个碲化铅热电偶,高温热源为500℃,低温热源为100℃时,只要有16610J/s 的排气余热就能转换得到与发电机的输出相等的电量。
而台架实验测得该车发动机在最低转速时排气的温度和流量已经能满足这些要求,说明了排气余热的温差发电具有实用性。
俄罗斯联邦科学中心物理与能源工程研究所(SSCRF 2IPPE ),进行了高寒区载重车发动机的直接发电和取暖的研究[10]。
实验对象为154kW (210hp )的俄制发动机,辅助的温差发电器有平板式和圆柱式热电模块两种形式,产生600W 电能,可以满足全车用电,尚有余热供给驾驶室取暖。
4 提高发电功率和转换效率的研究动态研究表明,温差发电系统的温差越大、热源温度越高、材料优值越高,发电器的效率就越高。
因此,提高温差发电器性能的方向是开发高优值的热电材料和高效的转换器结构。
由于近50年来,热电材料的研究没有取得期望的进展,因此,在现有材料的条件下开发高效温差发电器就成为了主攻的方向[11,12]。
在这方面融合了先进设计方法和多学科・221・的基础理论,如:(1)优化设计研究。