船舶余熱溫差發(fā)電的數(shù)值模擬與實驗裝置設(shè)計.pdf

1、隨著能源危機和環(huán)境污染日益嚴重，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)能的同時降低有害物質(zhì)排放，具有無污染、無噪音、結(jié)構(gòu)緊湊、免維護等優(yōu)點，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，對其可行性研究也相對較少。本

2、文依據(jù)溫差發(fā)電原理，主要針對船舶柴油機廢氣余熱的利用，開展了船舶余熱溫差發(fā)電的數(shù)值模擬與實驗裝置設(shè)計研究，通過模擬結(jié)果驗證了實際船舶余熱溫差發(fā)電裝置應(yīng)用的可行性。
　　首先，建立了船舶余熱溫差發(fā)電實驗裝置模型，并利用Fluent軟件模擬其換熱過程，分析對比不同結(jié)構(gòu)尺寸和邊界條件下實驗裝置模型的溫度場分布情況，得出:為了較好的平衡高溫煙氣余熱，煙道外壁與溫差發(fā)電片熱端之間應(yīng)填充約14mm厚度的導熱油;與強制風冷相比，實驗裝置冷端采用

3、水冷方式時，散熱效果更好;實驗裝置冷端采取水冷方式時，冷卻水的最佳流速約為10m/s。
　　其次，根據(jù)已確定的船舶余熱溫差發(fā)電實驗裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)和邊界條件，設(shè)計并搭建實驗臺，實驗臺的工作環(huán)境參照實際船舶機艙的工作環(huán)境。利用Fluent軟件對實驗裝置的換熱過程進行模擬，同時，通過實驗驗證了本文模擬方法的正確性，并根據(jù)實驗結(jié)果對實驗裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)進行進一步修正和優(yōu)化。
　　最后，依據(jù)本文船舶余熱溫差發(fā)電實驗裝置換熱過程的模擬方法和修