基于脈動(dòng)熱管和溫差發(fā)電的柴油機(jī)排煙余熱利用研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，世界各國(guó)之間的對(duì)外貿(mào)易日益增多，船舶是目前國(guó)際貿(mào)易的主要運(yùn)輸方式之一，具有適合遠(yuǎn)距離、大運(yùn)量運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。但是航運(yùn)在為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)揮作用的同時(shí)也帶來了相應(yīng)的能耗問題和環(huán)境問題。因此，對(duì)于船舶節(jié)能方向開展深入研究十分必要，充分回收利用相關(guān)的余熱能量。溫差發(fā)電技術(shù)一種具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、無運(yùn)動(dòng)部件等優(yōu)點(diǎn)的熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)，對(duì)低品位熱源的余熱回收具有重大意義。
　　本文針對(duì)柴油機(jī)排煙余熱回收利用，基于溫差發(fā)電技術(shù)和脈動(dòng)

2、熱管高效傳熱技術(shù)，開展相關(guān)研究。根據(jù)WP2.1D18E2柴油機(jī)的排煙參數(shù)設(shè)計(jì)脈動(dòng)熱管式溫差發(fā)電系統(tǒng)。結(jié)合所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，建立溫差發(fā)電系統(tǒng)理論模型，計(jì)算溫差發(fā)電系統(tǒng)的柴油機(jī)的排煙參數(shù)和冷源溫度分別對(duì)溫差發(fā)電裝置熱電輸出性能參數(shù)的影響。根據(jù)理論設(shè)計(jì)模型搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)。開展實(shí)驗(yàn)研究柴油機(jī)工作負(fù)載、冷源溫度分別溫差發(fā)電裝置的輸出功率和熱電轉(zhuǎn)換效率的影響，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明：隨著排煙流量和排煙溫度的提高，溫差發(fā)電系統(tǒng)輸出功率和熱

3、電轉(zhuǎn)換效率顯著提高；隨著冷源溫度的升高，溫差發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電性能逐漸降低。冷源溫度每增加5℃，系統(tǒng)的輸出性能平均降低4.27％。熱電轉(zhuǎn)換性能平均降低2.2％；與普通銅管的傳熱相比，脈動(dòng)熱管的高效傳熱極大地提高了溫差發(fā)電系統(tǒng)裝置的發(fā)電性能；隨著柴油機(jī)工作負(fù)載從空載至15kW變化，系統(tǒng)的輸出功率和熱電轉(zhuǎn)換效率大幅度顯著提高。柴油機(jī)的工作負(fù)載每增加3kW，系統(tǒng)的最大輸出性能平均提高92％，熱電效率性能提高39％；所設(shè)計(jì)的脈動(dòng)熱管溫差發(fā)電裝置，在