發(fā)布時間：2020-03-27 11:14

【摘要】：汽車內(nèi)燃機(jī)工作時有相當(dāng)一部分的能量通過尾氣作為熱量散失,溫差發(fā)電技術(shù)能有效將尾氣中低品質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的電能,實現(xiàn)能量回收,提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性。溫差發(fā)電器冷卻裝置對于維持熱電模塊冷熱端溫度差具有至關(guān)重要的作用,對溫差發(fā)電器的整體性能具有重要影響。本文首先基于溫差發(fā)電原理和傳熱學(xué)原理建立了熱電模塊傳熱模型和冷卻裝置傳熱模型,并提出了冷卻裝置性能評價指標(biāo),為后文冷卻裝置傳熱特性的研究奠定了基礎(chǔ)。其次,通過計算機(jī)仿真和科學(xué)試驗相結(jié)合的方法,研究了包括翅片結(jié)構(gòu)和凹槽結(jié)構(gòu)在內(nèi)的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)對尾氣溫差發(fā)電器冷卻裝置傳熱特性的影響。從流體力學(xué)、傳熱學(xué)和溫差發(fā)電性能等多個角度對結(jié)果進(jìn)行了分析,根據(jù)綜合效率因子和功率綜合性能評價因子對不同冷卻裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)凹槽結(jié)構(gòu)具有最佳的綜合性能,凹槽結(jié)構(gòu)相較于平滑結(jié)構(gòu)其綜合效率因子可增加38.4%。最后,研究了熱電模塊布置和冷卻流體狀態(tài)對冷卻裝置傳熱特性的影響。對不同模塊數(shù)量和布置間距下的系統(tǒng)熱阻和發(fā)電特性進(jìn)行了比較和分析,找到了較優(yōu)的模塊布置方式,通過合理的模塊布置能夠有效提高溫差發(fā)電器的綜合性能。此外,為了分析冷卻流體狀態(tài)對傳熱特性的影響,基于近似模型理論建立了響應(yīng)面模型,找到了冷卻流體入口流速和溫度對于冷卻裝置傳熱特性的協(xié)同影響規(guī)律。研究溫差發(fā)電器冷卻裝置傳熱特性對于推進(jìn)溫差發(fā)電器在汽車上的應(yīng)用及汽車節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
【圖文】：

第 1 章 引言1.1 研究背景及意義節(jié)能與環(huán)保是當(dāng)今汽車發(fā)展的主題。車輛行駛過程中汽油的燃燒會加劇溫室效應(yīng)，同時車輛尾氣中含有大量碳?xì)浠衔�、一氧化碳、二氧化碳和固體顆粒物等污染物，嚴(yán)重危害居民的身體健康。隨著改革開放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民對美好生活的向往，越來越多的中國人選擇汽車作為交通工具，，中國汽車保有量也年年攀升。如圖 1-1 所示，2011 年到2016 年，全國機(jī)動車保有量從 20754.6 萬輛增加到 27560.8 萬輛，年平均增長率為 5.8%；其中全國汽車保有量從 9266.4 萬輛上升到 18435.6 萬輛，年平均增長率為 14.8%，如圖 1-2 所示，增長更為迅猛[1]。

第 1 章 引言1.1 研究背景及意義節(jié)能與環(huán)保是當(dāng)今汽車發(fā)展的主題。車輛行駛過程中汽油的燃燒會加劇溫室效應(yīng)，同時車輛尾氣中含有大量碳?xì)浠衔�、一氧化碳、二氧化碳和固體顆粒物等污染物，嚴(yán)重危害居民的身體健康。隨著改革開放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民對美好生活的向往，越來越多的中國人選擇汽車作為交通工具，中國汽車保有量也年年攀升。如圖 1-1 所示，2011 年到2016 年，全國機(jī)動車保有量從 20754.6 萬輛增加到 27560.8 萬輛，年平均增長率為 5.8%；其中全國汽車保有量從 9266.4 萬輛上升到 18435.6 萬輛，年平均增長率為 14.8%，如圖 1-2 所示，增長更為迅猛[1]。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U464

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本文編號：2602887