汽車(chē)尾氣廢熱溫差發(fā)電系統(tǒng)能量流研究.pdf

1、在全球能源危機(jī)日益嚴(yán)峻的困境下，為保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，世界各國(guó)均越來(lái)越關(guān)注節(jié)能問(wèn)題。隨著近些年來(lái)國(guó)內(nèi)汽車(chē)保有量的不斷攀升，對(duì)石油等不可再生能源的高消耗和過(guò)度依賴(lài)已經(jīng)成為制約我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。在另一方面，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)效率相對(duì)較低，大量熱量伴隨著汽車(chē)尾氣排放散失在大氣中，車(chē)輛運(yùn)行對(duì)能源的有效利用率不足百分之三十。因此，回收利用汽車(chē)尾氣廢熱的新技術(shù)開(kāi)始得到應(yīng)用，溫差發(fā)電裝置利用高溫尾氣建立有效溫差而高效的將熱能轉(zhuǎn)換成為電能，

2、以供汽車(chē)附屬電子設(shè)備或構(gòu)建混合動(dòng)力系統(tǒng)電源使用，能夠有效提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
　　 本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外在汽車(chē)尾氣廢熱溫差發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)研究進(jìn)展，介紹了利用高溫尾氣實(shí)現(xiàn)溫差發(fā)電的原理、半導(dǎo)體熱電材料研發(fā)現(xiàn)狀、車(chē)載尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)的主要組成和實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換的工作過(guò)程。提出了研究汽車(chē)尾氣廢熱溫差發(fā)電系統(tǒng)高效轉(zhuǎn)換中能量流動(dòng)的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　 首先建立溫差發(fā)電系統(tǒng)中熱交換氣箱內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)、溫差發(fā)電轉(zhuǎn)換模塊、冷卻水套流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)熱-流-固仿

3、真模型，利用計(jì)算流體力學(xué)仿真軟件Fluent對(duì)尾氣廢熱溫差發(fā)電系統(tǒng)在熱流動(dòng)中各子結(jié)構(gòu)的熱場(chǎng)分布進(jìn)行定量分析。其次是在熱場(chǎng)分布確定的基礎(chǔ)上利用多場(chǎng)耦合仿真軟件ANSYS Workbench對(duì)溫差發(fā)電模塊熱電轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行了結(jié)構(gòu)-熱-電耦合分析，得到溫差發(fā)電模塊兩端取能梯度與輸出功率的關(guān)系，定量研究溫差發(fā)電模塊熱電轉(zhuǎn)換效率等性能。最后在搭建的溫度可控單模塊性能測(cè)試裝置和汽車(chē)尾氣廢熱溫差發(fā)電系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)，測(cè)定系統(tǒng)在溫差發(fā)電過(guò)程中的