本文關(guān)鍵詞：船舶余熱溫差發(fā)電的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 溫差發(fā)電 回收利用 模擬 可行性

【摘要】：隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重,余熱作為一種重要的能量來源,其回收利用廣受關(guān)注。溫差發(fā)電可將余熱能量轉(zhuǎn)化為電能,節(jié)能的同時(shí)降低有害物質(zhì)排放,具有無(wú)污染、無(wú)噪音、結(jié)構(gòu)緊湊、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),是一種純綠色能源技術(shù)。由于早期的溫差發(fā)電裝置安裝成本較高;發(fā)電效率較低,限制了溫差發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。但隨著熱電材料的研發(fā),安裝成本和發(fā)電效率問題得到緩解,溫差發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用逐漸被推廣。但是,在船舶上的余熱溫差發(fā)電技術(shù)還未得到應(yīng)用,對(duì)其可行性研究也相對(duì)較少。本文依據(jù)溫差發(fā)電原理,主要針對(duì)船舶柴油機(jī)廢氣余熱的利用,開展了船舶余熱溫差發(fā)電的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)研究,通過模擬結(jié)果驗(yàn)證了實(shí)際船舶余熱溫差發(fā)電裝置應(yīng)用的可行性。首先,建立了船舶余熱溫差發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置模型,并利用Fluent軟件模擬其換熱過程,分析對(duì)比不同結(jié)構(gòu)尺寸和邊界條件下實(shí)驗(yàn)裝置模型的溫度場(chǎng)分布情況,得出:為了較好的平衡高溫?zé)煔庥酂?煙道外壁與溫差發(fā)電片熱端之間應(yīng)填充約14mm厚度的導(dǎo)熱油;與強(qiáng)制風(fēng)冷相比,實(shí)驗(yàn)裝置冷端采用水冷方式時(shí),散熱效果更好;實(shí)驗(yàn)裝置冷端采取水冷方式時(shí),冷卻水的最佳流速約為1Om/s。其次,根據(jù)已確定的船舶余熱溫差發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)和邊界條件,設(shè)計(jì)并搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái),實(shí)驗(yàn)臺(tái)的工作環(huán)境參照實(shí)際船舶機(jī)艙的工作環(huán)境。利用Fluent軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的換熱過程進(jìn)行模擬,同時(shí),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文模擬方法的正確性,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步修正和優(yōu)化。最后,依據(jù)本文船舶余熱溫差發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置換熱過程的模擬方法和修正、優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù),對(duì)MANBW41V32/40式船舶主機(jī)的一段煙氣管路在安裝溫差發(fā)電裝置后的換熱過程進(jìn)行模擬,根據(jù)模擬結(jié)果驗(yàn)證了實(shí)際船舶余熱溫差發(fā)電裝置應(yīng)用的可行性。
【關(guān)鍵詞】：溫差發(fā)電 回收利用 模擬 可行性
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U665.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 研究背景及選題意義10-11
• 1.2 溫差發(fā)電技術(shù)的發(fā)展歷程11-12
• 1.3 溫差發(fā)電技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究及應(yīng)用現(xiàn)狀12-17
• 1.3.1 國(guó)外對(duì)溫差發(fā)電技術(shù)的研究及其應(yīng)用綜述12-16
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究及應(yīng)用綜述16-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 溫差發(fā)電的基本原理及傳熱學(xué)基本理論19-30
• 2.1 溫差發(fā)電的基本效應(yīng)19-24
• 2.1.1 賽貝克效應(yīng)19-20
• 2.1.2 珀?duì)栙N效應(yīng)20-21
• 2.1.3 湯姆遜效應(yīng)21-22
• 2.1.4 溫差發(fā)電可逆效應(yīng)各系數(shù)間的相互關(guān)系22
• 2.1.5 焦耳效應(yīng)22-23
• 2.1.6 傅里葉效應(yīng)23-24
• 2.2 傳熱學(xué)基本理論24-25
• 2.2.1 熱傳導(dǎo)24
• 2.2.2 熱對(duì)流24
• 2.2.3 傳熱學(xué)的研究方法24-25
• 2.3 溫差發(fā)電裝置的性能參數(shù)25-27
• 2.3.1 溫差發(fā)電裝置的輸出功率25
• 2.3.2 溫差發(fā)電裝置的發(fā)電效率25-27
• 2.4 熱電材料的優(yōu)值系數(shù)27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 船舶余熱溫差發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)30-46
• 3.1 CFD基本理論30-33
• 3.1.1 CFD軟件的構(gòu)成31
• 3.1.2 求解器基本方程及模型31-33
• 3.2 船舶余熱溫差發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33-41
• 3.2.1 船舶余熱溫差發(fā)電裝置的基本結(jié)構(gòu)33-34
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)定34-36
• 3.2.3 對(duì)比分析36-41
• 3.3 溫差發(fā)電裝置冷端冷卻方式的對(duì)比與選擇41-44
• 3.3.1 邊界條件設(shè)定41-42
• 3.3.2 對(duì)比分析42-44
• 3.4 水冷方式下冷卻水流量的選擇44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 船舶余熱溫差發(fā)電裝置的模擬與實(shí)驗(yàn)46-55
• 4.1 船舶余熱溫差發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)46-48
• 4.1.1 熱端單元46-47
• 4.1.2 熱電轉(zhuǎn)換單元47-48
• 4.1.3 冷端單元48
• 4.1.4 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與采集單元48
• 4.2 船舶余熱溫差發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置的數(shù)值模擬48-50
• 4.3 船舶余熱溫差發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置的對(duì)比實(shí)驗(yàn)50-52
• 4.4 船舶余熱溫差發(fā)電實(shí)船裝置的數(shù)值模擬52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第5章 結(jié)論與展望55-56
• 5.1 結(jié)論55
• 5.2 展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60-61
• 作者簡(jiǎn)介61

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 湯廣發(fā);李濤;盧繼龍;;溫差發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用和展望[J];制冷空調(diào)與電力機(jī)械;2006年06期

2 宋祺鵬;尹忠東;單任仲;薛金會(huì);;太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)溫差發(fā)電技術(shù)[J];電氣時(shí)代;2008年09期

3 徐立珍;李彥;楊知;陳昌和;;汽車尾氣溫差發(fā)電的實(shí)驗(yàn)研究[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年02期

4 張征;王能歡;;發(fā)動(dòng)機(jī)溫差發(fā)電仿真系統(tǒng)研究[J];節(jié)能技術(shù);2011年04期

5 王穎;呂晶;;教學(xué)型溫差發(fā)電演示儀的設(shè)計(jì)與制作[J];龍巖學(xué)院學(xué)報(bào);2011年05期

6 吳郅俊;廖承菌;廖華;楊培志;張躍;;半導(dǎo)體溫差發(fā)電器件應(yīng)用探討[J];云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年05期

7 馬洪奎;高慶;;一種溫差發(fā)電模塊的研制及其性能測(cè)試[J];電源技術(shù);2013年04期

8 張碩果;曹海亮;;微燃燒溫差發(fā)電系統(tǒng)的研究進(jìn)展[J];廣東化工;2013年13期

9 馮平;溫亞東;石俊;鄧澤宇;;淺談溫差發(fā)電的模擬實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用前景[J];機(jī)電信息;2013年21期

10 俞佩瑤;;利用雪進(jìn)行溫差發(fā)電[J];浙江科技簡(jiǎn)報(bào);1982年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 吳紅霞;趙建云;漆小玲;區(qū)煜廣;劉力千;朱冬生;;溫差發(fā)電在燃?xì)鉄崴魃系膽?yīng)用研究[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第6分冊(cè)）[C];2010年

2 康正東;高俊嶺;張建中;陳e，

本文編號(hào)：649711