基于脈動熱管和溫差發(fā)電的柴油機排煙余熱利用研究.pdf

1、隨著經濟全球化的發(fā)展，世界各國之間的對外貿易日益增多，船舶是目前國際貿易的主要運輸方式之一，具有適合遠距離、大運量運輸的特點。但是航運在為世界經濟發(fā)揮作用的同時也帶來了相應的能耗問題和環(huán)境問題。因此，對于船舶節(jié)能方向開展深入研究十分必要，充分回收利用相關的余熱能量。溫差發(fā)電技術一種具有結構簡單、可靠性高、無運動部件等優(yōu)點的熱電轉換技術，對低品位熱源的余熱回收具有重大意義。
　　本文針對柴油機排煙余熱回收利用，基于溫差發(fā)電技術和脈動

2、熱管高效傳熱技術，開展相關研究。根據WP2.1D18E2柴油機的排煙參數設計脈動熱管式溫差發(fā)電系統(tǒng)。結合所設計的系統(tǒng)，建立溫差發(fā)電系統(tǒng)理論模型，計算溫差發(fā)電系統(tǒng)的柴油機的排煙參數和冷源溫度分別對溫差發(fā)電裝置熱電輸出性能參數的影響。根據理論設計模型搭建實驗臺。開展實驗研究柴油機工作負載、冷源溫度分別溫差發(fā)電裝置的輸出功率和熱電轉換效率的影響，將實驗結果與理論計算進行對比分析。結果表明：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％。熱電轉換性能平均降低2.2％；與普通銅管的傳熱相比，脈動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；隨著柴油機工作負載從空載至15kW變化，系統(tǒng)的輸出功率和熱電轉換效率大幅度顯著提高。柴油機的工作負載每增加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％；所設計的脈動熱管溫差發(fā)電裝置，在