汽車尾氣余熱溫差發(fā)電裝置優(yōu)化與分析.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展得到了快速地推進(jìn)，與此同時(shí)，大量的石油資源也消耗得幾近枯竭，并產(chǎn)生過量溫室氣體及 NOX、PM等污染物排放。汽油是汽車的主要?jiǎng)恿δ茉?，在?shí)際使用中僅利用了大致30％，40%左右都以汽車尾氣的形式排放掉和被冷卻系統(tǒng)冷卻掉。本文涉及一種圓筒式汽車尾氣溫差發(fā)電裝置，利用溫差發(fā)電技術(shù)回收汽車尾氣中的余熱。換熱器是溫差發(fā)電裝置熱端的主要部件，其表面溫度的大小與均勻程度對溫差發(fā)電裝置的輸出有很大的影響。本文針對

2、廢熱回收再利用，主要對溫差發(fā)電裝置換熱器以及該裝置整體結(jié)構(gòu)展開了相關(guān)的研究。
　　本文根據(jù)換熱器內(nèi)置翅片結(jié)構(gòu)的不同，提出了兩種換熱器，即螺旋斜翅片換熱器和螺旋線翅片換熱器，主要研究螺旋斜翅片螺旋角、螺旋線翅片螺距、翅片厚度和翅片高度對換熱器熱性能的影響，其換熱器熱性能是以溫度均勻性系數(shù)、換熱器背壓和壁面平均溫度為指標(biāo)來體現(xiàn)的。在CATIA三維建模軟件中建立了上述帶有不同的翅片結(jié)構(gòu)的換熱器模型，并導(dǎo)入到ANSYS Workbench

3、仿真平臺中，建立換熱器流固耦合共軛換熱計(jì)算模型，通過 GT-Suite獲取指定的發(fā)動(dòng)機(jī)工況下的邊界條件，利用CFD軟件CFX展開數(shù)值仿真研究。
　　通過翅片結(jié)構(gòu)對換熱器熱性能影響的仿真結(jié)果，對螺旋線翅片換熱器進(jìn)行了優(yōu)化，提出了變螺距式螺旋線翅片換熱器，對上述新、舊換熱器做了相同的熱分析過程。最后，對帶有該變螺距式螺旋線翅片換熱器的溫差發(fā)電裝置模型進(jìn)行了模擬仿真，估算出了該裝置能產(chǎn)出的最大電能。本文的研究方法為以后汽車尾氣余熱溫差發(fā)