汽車尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)熱力耦合研究.pdf

1、我國(guó)汽車保有量逐年攀升，由汽車導(dǎo)致的能源消耗不斷增加的現(xiàn)狀與目前我國(guó)乃至世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)的進(jìn)一步加劇的情況之間的矛盾日益加劇。熱電技術(shù)作為可以將熱能轉(zhuǎn)化為電能從而實(shí)現(xiàn)能量回收的關(guān)鍵技術(shù)手段，其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用引發(fā)了各界的密切關(guān)注。車載溫差發(fā)電系統(tǒng)作為熱電技術(shù)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的實(shí)物載體，其設(shè)計(jì)制造成為目前熱電技術(shù)研究領(lǐng)域的主流。
　　本文研究介紹了溫差發(fā)電轉(zhuǎn)換技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)理論和在研的車載溫差發(fā)電系統(tǒng)基本組成，在此基礎(chǔ)上提出了目前

2、廣泛研究應(yīng)用的平板式溫差發(fā)電系統(tǒng)存在的熱力學(xué)問(wèn)題會(huì)對(duì)其工作效能產(chǎn)生影響的科學(xué)課題，針對(duì)此課題展開(kāi)了進(jìn)一步研究并取得了相關(guān)科研成果。
　　文章利用workbench軟件對(duì)溫差發(fā)電模塊進(jìn)行了車載應(yīng)用環(huán)境下的熱力耦合分析得到了溫差發(fā)電模塊在該環(huán)境下的熱力學(xué)性能變化特征及對(duì)其工作效能的影響；同時(shí)利用workbench軟件中的CFX流體計(jì)算模塊分析計(jì)算了汽車尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)的熱端氣箱表面溫度場(chǎng)分布并以此為邊界條件對(duì)汽車尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了

3、熱力學(xué)耦合數(shù)值模擬仿真研究，根據(jù)研究分析得到了以下研究成果。
　　首先，通過(guò)對(duì)溫差發(fā)電模塊車載應(yīng)用模擬進(jìn)行了溫差發(fā)電模塊車載應(yīng)用環(huán)境下的冷熱端接觸表面形變規(guī)律研究，推斷出壓緊力對(duì)溫差發(fā)電模塊形變的影響。同時(shí)利用單模塊模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)溫差發(fā)電模塊車載工作環(huán)境下的工況進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)得到了壓緊力對(duì)溫差發(fā)電模塊工作效能影響規(guī)律曲線并根據(jù)曲線分析推斷出壓緊力對(duì)溫差發(fā)電模塊工作效能影響。
　　其次，對(duì)車載環(huán)境下溫差發(fā)電模塊與其冷熱端接

4、觸表面的法向方向形變規(guī)律進(jìn)行了研究，同時(shí)研究了溫差發(fā)電模塊與冷熱端接觸面的法向方向形變影響接觸面壓緊力變化的規(guī)律，并根據(jù)形變規(guī)律推導(dǎo)分析出其對(duì)溫差發(fā)電系統(tǒng)效能的影響。進(jìn)行了壓緊機(jī)構(gòu)的壓緊力對(duì)溫差發(fā)電模塊冷熱端接觸面法向方向形變影響規(guī)律研究，確定了存在和不存在壓緊機(jī)構(gòu)壓緊力對(duì)溫差發(fā)電模塊工作效能的影響規(guī)律。
　　最后，對(duì)溫差發(fā)電系統(tǒng)熱端氣箱的外表面溫度分布以及溫差發(fā)電模塊峰值輸出功率分布規(guī)律進(jìn)行了測(cè)定，驗(yàn)證了仿真分析結(jié)果及結(jié)論。同時(shí)