【摘要】：汽車內(nèi)燃機工作時有相當一部分的能量通過尾氣作為熱量散失,溫差發(fā)電技術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,為后文冷卻裝置傳熱特性的研究奠定了基礎。其次,通過計算機仿真和科學試驗相結(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、傳熱學和溫差發(fā)電性能等多個角度對結(jié)果進行了分析,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溫差發(fā)電器在汽車上的應用及汽車節(jié)能減排技術的發(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，同時車輛尾氣中含有大量碳氫化合物、一氧化碳、二氧化碳和固體顆粒物等污染物，嚴重危害居民的身體健康。隨著改革開放的經(jīng)濟發(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，同時車輛尾氣中含有大量碳氫化合物、一氧化碳、二氧化碳和固體顆粒物等污染物，嚴重危害居民的身體健康。隨著改革開放的經(jīng)濟發(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]。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U464

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本文編號：2602887