汽車尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)與三元催化器一體化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著汽車保有量的不斷增加，全球環(huán)境問題與能源問題日益惡化，節(jié)能減排逐漸成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)。汽車尾氣熱能的回收與利用是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要技術(shù)途徑，而溫差發(fā)電技術(shù)可將尾氣的熱能轉(zhuǎn)換為電能，具有零噪聲、無污染和結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，成為眾多汽車公司和科研機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。目前典型的車用溫差發(fā)電系統(tǒng)是將溫差發(fā)電裝置附加在汽車排氣管上，存在占用底盤空間大、車載布置困難、與發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)兼容性較差等問題。
　　本文在歸納總結(jié)汽車尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)的

2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和本課題組的研究成果的基礎(chǔ)上，提出將溫差發(fā)電裝置與發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)中三元催化器的結(jié)構(gòu)集成。根據(jù)熱電模塊和載體催化劑的工作要求，確定了汽車尾氣凈化溫差發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)方案，其中熱端為正六邊形截面的集成了三元催化系統(tǒng)的廢熱通道。此新型裝置具有集熱和凈化尾氣的功能，實(shí)現(xiàn)汽車尾氣熱能的高效回收以及車載溫差發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單化和輕量化。
　　基于集成式廢熱通道的集熱性能和凈化性能的角度，探討了集成式廢熱通道的流動分布和熱場。在CFX

3、仿真平臺上，從表面溫度分布、載體流速分布、壓力場的角度分析了包括入口擴(kuò)張錐角、出口收縮錐角、載體的安裝位置及耦合載體間距等結(jié)構(gòu)參數(shù)和入口流速對集成式廢熱通道的流場和熱場的影響，明確了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化的方向。
　　本文利用CFD軟件建立了六分之一的圓筒式尾氣凈化溫差發(fā)電裝置的熱流耦合仿真模型，包括集成式廢熱通道、熱電模塊和冷卻水箱，仿真得出了溫差發(fā)電裝置上集成式廢熱通道內(nèi)部載體及表面、熱電模塊冷熱端、冷卻水箱的溫度場，明確了溫差發(fā)電裝