基于LBM的车用尾气余热温差发电装置的流场模拟

发布时间：2024-06-28 22:32

　　我国已经成为当今世界上第一位能源生产国和消耗国,同时带来了一系列的能源与环境问题。随着汽车保有量的不断增加,汽车的能源消耗在总能源消耗中的占比越来越高,排放的污染问题日趋严重。如何节省燃油的消耗以及降低排放和污染已经成为汽车行业发展的关键问题。温差发电技术是一项良好的能源回收的技术,具有无运动部件、无污染、结构简单等特点。利用此技术对汽车尾气余热进行回收,将尾气通道中的热能转换成电能。基于热电效应和多孔介质的特性,本文构建了多孔介质温差发电装置,即在汽车换热尾气通道的上下壁面加入多孔介质材料。格子Boltzmann方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)作为介观层次的数值模拟方法,具有直观、计算简单、容易编程等优点。本文利用格子Boltzmann方法对温差发电装置换热尾气通道进行数值模拟,并分析讨论不同的物理参数(进口速度、进口温度、多孔介质孔隙度、多孔介质达西数、多孔介质厚度)对温差发电模块热端温度的影响以及对温差发电装置换热尾气通道中进出口压力差的影响。通过对数值模拟结果的分析,发现换热尾气通道进口处附近的温度梯度非常小,则对多孔介质温差发电装置换热尾气通道...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1温差发电技术效应

如图1-1所示：图1-1温差发电技术效应近年来，随着经济的稳定发展和人民生活水平的提高，我国汽车销量每年保

图1-2汽车燃料消耗分布图

进而使得环境压力进一步加大。并且，汽车排放出来的尾气，使得其对环境造成一定程度的负面影响。机能量平衡的角度来看[4-5]，如图1-2所示，汽车的功率转换产生的总热量的30-45%，除了克服摩擦损失的10%或更少，被充分利用起来。这部分能量主要通过散热或者回路冷却的形在此过....

图2-1塞贝克效应电路图

江科技学院硕士学位论文第2章车辆尾气余热温差发电装置的概述在如图2-1所示的电路中，由塞贝克效应产生的电压可以表示成：21dTTBAVTTT(2-3)式中，金属A和B的塞贝克系数（V/K）用A和B表示，两块金属结合处....

图2-2珀尔帖效应

江科技学院硕士学位论文第2章车辆尾气余热温差发电装置的概述在如图2-1所示的电路中，由塞贝克效应产生的电压可以表示成：21dTTBAVTTT(2-3)式中，金属A和B的塞贝克系数（V/K）用A和B表示，两块金属结合处....

本文编号：3996758