多場(chǎng)耦合條件下汽車尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、目前，我國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的汽車生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，但是汽車也帶來了一些列的能源和環(huán)境問題。為解決這一問題，世界各國(guó)政府相繼出臺(tái)大量的機(jī)動(dòng)車環(huán)境保護(hù)法規(guī)，各汽車生產(chǎn)廠家也大力發(fā)展高效的能量轉(zhuǎn)換裝置。興起于上世紀(jì)70年代的汽車尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)正成為各大車企和研究機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)，它是一種將汽車排放的尾氣中的熱能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，能夠有效的提高燃油的利用率，減少排放氣體中的有害物質(zhì)，具有較強(qiáng)的應(yīng)用前景和廣闊的市場(chǎng)空間。
　　 本文在國(guó)內(nèi)

2、外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)汽車尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)在現(xiàn)階段存在的輸出功率小、轉(zhuǎn)換效率低和結(jié)構(gòu)不緊湊的不足，研究在多場(chǎng)耦合條件下的汽車尾氣溫差發(fā)電系統(tǒng)中的熱-流和流-固耦合，為提高溫差發(fā)電轉(zhuǎn)換器冷熱端的溫差，改善溫差發(fā)電轉(zhuǎn)換器表面的溫度分布和優(yōu)化溫差發(fā)電轉(zhuǎn)換器的比功率提供了實(shí)現(xiàn)途徑。
　　 本文以計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，利用CATIA三維造型軟件建立汽車尾氣溫差發(fā)電轉(zhuǎn)換器的幾何模型，利用ANSYS Workbench有限元分析軟件進(jìn)行多場(chǎng)

3、的順序耦合，利用流體動(dòng)力學(xué)仿真模塊Fluid Flow(CFX)為工具分析汽車尾氣溫差發(fā)電轉(zhuǎn)換器內(nèi)的高溫尾氣的流動(dòng)與傳熱過程，利用Steady-State Thermal(ANSYS)和Static Structural(ANSYS)模塊實(shí)現(xiàn)溫度、流體和固體的多場(chǎng)耦合。
　　 本文對(duì)一種新型的汽車尾氣溫差發(fā)電轉(zhuǎn)換器進(jìn)行熱-流耦合分析，獲得各介質(zhì)的有限元模型和邊界條件，給出耦合傳熱計(jì)算控制方程的求解方法，得到了耦合系統(tǒng)溫度、壓力和