液化天然氣(LNG)汽車(chē)?yán)淠芎臀矚庥酂岬臏夭畎l(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)取得了飛速地發(fā)展，汽車(chē)已然成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚慕煌üぞ?，隨著汽車(chē)保有量的增加，導(dǎo)致燃料的需求不斷增加，同時(shí)汽車(chē)排放對(duì)環(huán)境造成的污染也不容忽視。為應(yīng)對(duì)這一系列問(wèn)題，各國(guó)政府不斷完善限制機(jī)動(dòng)車(chē)對(duì)環(huán)境污染的法律法規(guī)，各種汽車(chē)先進(jìn)技術(shù)的研究單位也投資大量資金和科研力量進(jìn)行新型能量轉(zhuǎn)換裝置的開(kāi)發(fā)。
　　利用汽車(chē)廢熱進(jìn)行溫差發(fā)電的系統(tǒng)成為各大企業(yè)、高校及其研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注熱點(diǎn)，該裝置可以將汽車(chē)排放的尾氣中的廢熱轉(zhuǎn)換為電

2、能，有效地解決了內(nèi)燃機(jī)對(duì)燃料燃燒能量的利用率低的問(wèn)題，從另一個(gè)角度可以視為提高了汽車(chē)的燃油利用率，而且進(jìn)氣溫度的升高可以減少部分有害排氣的排放量，具有很好的應(yīng)用前景和重要的社會(huì)價(jià)值。
　　本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外LNG汽車(chē)方面研究分析的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)液化天然氣(LNG)汽車(chē)作為一種新能源汽車(chē)受到各國(guó)政府的大力推廣，但目前利用汽車(chē)尾氣廢熱的溫差發(fā)電系統(tǒng)存在的輸出功率小、轉(zhuǎn)換效率低等缺點(diǎn)，而LNG汽車(chē)自身具備的低溫冷源為提高溫差發(fā)電裝置的輸出功率

3、提供了良好的條件，但需要對(duì)溫差發(fā)電裝置在LNG汽車(chē)上的應(yīng)用可靠性及性能進(jìn)行分析，首先對(duì)裝置中與廢熱回收利用率緊密相關(guān)的換熱器進(jìn)行流-固耦合分析，仿真能夠通過(guò)多種方式來(lái)改善溫差發(fā)電模塊安裝表面的溫度分布情況，分析其對(duì)傳統(tǒng)排氣系統(tǒng)的影響，為增大溫差發(fā)電模塊冷熱端的溫差提供有效途徑。以對(duì)流體力學(xué)的學(xué)習(xí)為前提，利用UG建立了三種不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的尾氣溫差發(fā)電裝置換熱器三維模型，運(yùn)用ANSYS Fluent有限元分析軟件進(jìn)行多物理場(chǎng)的耦合分析，據(jù)此分

4、析汽車(chē)尾氣溫差發(fā)電裝置換熱器通道內(nèi)的高溫氣體流動(dòng)與傳熱過(guò)程。通過(guò)分析相關(guān)機(jī)構(gòu)的研究方法，獲得對(duì)應(yīng)的有限元模型和邊界條件，經(jīng)過(guò)軟件計(jì)算收斂后得到了三種換熱器溫度、壓力和流場(chǎng)仿真結(jié)果，對(duì)比光滑表面、“一”字肋片和“人”字肋片三種換熱器通道仿真結(jié)果，分析得到三者中最優(yōu)的換熱器結(jié)構(gòu)，得到其溫差發(fā)電模塊安裝表面的溫度分布云圖，確定合理的模塊安裝方式，為后續(xù)的仿真計(jì)算提供了基礎(chǔ)條件，并考慮接觸熱阻對(duì)模塊端面溫度的影響，從接觸熱阻影響因素著手對(duì)接觸傳