网友们一直都想了解一些关于如何通过热电技术将汽车尾气余热转化为电能？和汽车排气 温度的知识点，那么本文接下来带大家走进如何通过热电技术将汽车尾气余热转化为电能？的案。
点击右上角“关注”，鼓励讨论和分享。感谢您的支持！
该账号已与维权公司签订合同，我们将对其处理进行调查！
全范围内对环境保护和可持续发展越来越关注，特别是在汽车工程领域。在此背景下，人们不断寻求创新技术来提高车辆的能源效率并减少废气排放。
热电技术是利用温差直接产生电能的能量转换技术之一。它基于热电效应，这种现象会在两个不同温度之间产生电压差。热电元件是热电技术的核心，能够高效地将热能转化为电能。
考虑到这一点，热电技术在余热回收领域变得非常有吸引力。当传统的内燃机车辆燃烧燃料时，大部分能量以废气和冷却剂的形式浪费掉。
本文重点研究热电发电技术在汽车尾气余热回收中的应用。具体来说，我们重点关注两种余热回收技术的前景有机朗肯循环和热电发电机。这些技术有望通过将废热转化为有用的电力来提供提高汽车能源效率的新方法。
热电技术在汽车尾气余热利用中的前景与挑战
在内燃机驱动的乘用车中，化石燃料产生的大部分能量与废气和冷却剂一起被浪费，只有三分之一用于驱动车辆及其动力配件。
考虑到废气中含有大量的热能，将废热转化为电能的技术引起了研究人员的极大兴趣。
有机朗肯循环和热电发电机是两种很有前景的余热回收技术，在ORC系统中，废气的热能首先转化为工质的动能，然后转化为涡轮机的机械能，最后转化为电能。
然而，ORC系统的巨大尺寸和重量对其在乘用车中的应用造成了很大的。与ORC系统相比，TEG系统可以直接将热能转化为电能。其优点是体积相对较小、无移动装置、无噪音、无维护费用、使用寿命长。
TEG系统的应用不仅提高了车辆燃油效率，还减少了废气排放。近年来出现了多种汽车TEG系统原型。
有人搭建了一个带有矩形热交换器、16个热电模块和液冷散热器的TEG系统，并将其应用到一辆轻型卡车上。
通过整车测试，TEG系统在车速483、805、1126km/h时的平均输出功率和转换效率分别为45、130、230W和1、16、17。
据报道，冷却剂泵功率和TEG系统重量对寄生功率损失有显着影响，而增加的排气压降影响不大。
此后，两个圆柱形汽车TEG系统已建成并集成到BMWX6和LincolnMKT的排气管路中，通过车辆测试可产生超过600W的功率。
设计一个具有240个TEM的“4-TEG”系统，并将其集成到卡车中以进行道路测试和转鼓测试。实验结果表明，TEG系统的最大输出功率可达944W。这样可以完全满足车辆的功耗。它需要电能。
汽车TEG系统原型的文献综述表明，热电技术在汽车尾气余热回收方面具有巨大的应用潜力。
然而，汽车TEG系统的商业化应用仍需克服转换效率低的障碍，用于汽车尾气余热回收的TEM转换效率普遍低于2，且汽车TEG系统的转换效率均匀。降低。
虽然开发高性能热电材料是必要的，但可以通过优化TEM和热交换器的结构来提高汽车TEG系统的效率。
在将汽车TEG系统与各种热交换器配置的性能进行比较后，得出结论，非均匀热交换器可以实现输出性能。
对于回收汽车尾气余热的中间TEG系统来说，可以实现比传统系统更均匀的温度分布，并且热电偶的不对称设计也可以克服温度分布不均匀带来的负面影响。
此外，一些传热强化方法，如热管、相变材料等也被用来改善换热器的传热性能，合理的理论模型对于汽车TEG系统的性能评估和优化具有重要意义。
两个主要的理论模型可用于预测汽车TEG系统的性能热阻模型和数值模型。模型结果优化了TEM的定位。
汽车热电发电系统综合分析
我们将提出一个全面的流体热电多物理场数值模型来预测汽车TEG系统的性能。除了发电之外，汽车TEG系统的重量、排气压降和冷却剂循环也会消耗额外的电力并导致寄生功率损失。
建立了考虑功率损耗的汽车TEG系统的净功率模型，并研究了其对轻度混合动力汽车的好处。根据对车辆燃油效率的综合分析，据报道，使用开发的TEG系统可将燃油效率提高25%。
在实际应用中，排气温度和排气质量流量随车速变化，输出功率和功率损耗也随之变化。
然而，大多数研究仅分析汽车TEG系统在恒定运行条件下的性能，而忽略了车速的影响。此外，汽车TEG系统的输出功率和泵浦功率损耗是通过各种建模方法计算的。净功率错误。
在这项研究中，我们报告了一种新的流体热电多物理场数值模型，用于预测用于运动型多用途车排气热回收的汽车TEG系统的性能。
与前面提到的模型相比，该模型可以考虑完整的几何形状、温度相关的材料特性、TEM之间的拓扑关系以及阻抗匹配，从而可以准确地获得输出电压、温度和压力的分布。
将不同车速下的排气温度和排气质量流量视为边界输入，以估计输出参数随车速的变化。
根据模型结果，分析了汽车TEG系统的净功率与车速之间的关系，同时考虑了重力功率损耗和冷却液泵功率损耗。
该模型提供了预测汽车TEG系统性能的新方法，相关研究结果为TEG系统应用于汽车尾气余热回收提供了新的视角。
最后，基于汽车热电发电系统整体结构，考虑吸热、压降、冷却液泵功率损失、重量损失和净功率等因素，进行综合性能分析。
还研究了车速对这些参数的影响，并根据热电模块吸收的热量计算了TEM的转换效率，但这不能代表车载热电发电系统因热量而产生的转换效率。从废气到TEM的传递过程和热损失。
此外，TEM的热损失和寄生热导致冷却剂吸收的热量低于Qh_TEM。
为了研究从废气到冷却剂的传热过程中的热量变化，获得了热侧热交换器、TEM和冷却剂中吸收的热量。此外，还比较了TEM和汽车热电发电系统的转换效率。
我们可以看到，无论车速如何变化，Qh_ex、Qh_TEMs和Qc曲线之间的差异几乎保持不变，因为它们随着车速的增加而同时增加。
由于热侧换热器的自然对流换热损失，TEM的转换效率比汽车热电发电系统平均高1742倍。
期望通过强化热侧换热器的传热性能、减少热损失，能够有效提高汽车热电发电系统的转换效率。
它涉及热热交换器、热电模块和冷却剂的吸热情况以及TEM和汽车热电发电系统在不同车速下的转换效率。
它还显示了整个汽车热电发电系统的排气压降根据车速的变化，并且随着车速的增加，废气压降呈抛物线增加。
当vv=120kmh1时，排气压降为141684Pa，远小于发动机允许的压降范围。
大多数情况下，车速小于120kmh1，排气压降值较低，汽车热电发电系统位于三元催化器和消声器之间，产生的压降是由消声器和汽车涡轮增压器。由于压降，它要低得多。
因此，所提出的汽车热电发电系统的排气压降对发动机性能影响很小，只要发动机能够保持正常运行，就可以通过牺牲一定的排气压降来提高热交换器的性能。
但排气压降不宜太大，在确定热侧换热器的优化结构时必须制定合理的方法来平衡排气压降和输出功率。
汽车温差发电系统性能随车速变化的评估
计算车辆速度变化时的净功率变化，同时考虑冷却剂泵和重量功率损失。本研究的主要目的是提供流体-热-电多物理数值模型来评估汽车尾气废物的应用。热回收热电发电系统的输出性能。
以前期研究开发的汽车热电发电系统为研究对象，该热电发电系统仅由16个热电模块组成，且换热器排气流道尺寸较大，因此发电功率较低。
由于重量功率损失与车速成正比，并且重量功率损失随车速线性增加，因此冷却剂泵功率损失非常小，并且与热电发电系统的输出功率和重量功率损失相比保持不变。即使车速改变，它也不会改变。
随着车速增加，净功率呈抛物线增加，当车速为120kmh1时，净功率可达2366W。
但当车速小于60kmh1时，废气与高温侧换热器之间的传热效率较低，因此对车辆的贡献较小时较为适用。气体质量流量大。
因此，流热电多物理场数值模型可以综合预测汽车热电发电系统的性能，并可用于预测汽车热电发电系统在不同车速下的净输出。
我们提出了一种流体-热电-电流多物理场数值模型来综合预测应用于SUV汽车尾气余热回收的热电发电系统的性能。
该模型考虑了汽车热电发电系统的整体几何结构、热电模块之间的拓扑连接、阻抗匹配以及材料特性的温度依赖性，可以模拟汽车热电发电系统的实际运行工况。
以不同恒定车速下的排气温度和排气质量流量数据作为流体-热电流多物理场数值模型的边界条件，获得了动力性能随车速的变化。
我们还为汽车热电发电系统建立了一个净功率模型，该模型考虑了重量和冷却剂泵功率损失。
根据结果，主要结论如下。
流体-热电-电流多物理场数值模型可以获得汽车热电发电系统详细的物理场分布，是一种前所未有的综合评估性能的数值方法。通过同时分析流动、热场和电场，在COMSOL上进行数值模拟。数值结果与实验数据之间的最大输出功率误差为574。
随着车速增加，输出功率和转换效率增加。整个汽车热电发电系统在车速120km/h时可提供3807W的输出，转换效率为153。此外，通过对此进行优化，可以大大提高热侧热交换器的输出性能。
热侧热交换器中热电模块的位置影响输出性能。此外，各种热电模块的输出均匀性与车速有关。车速越高，温差、输出电压、输出功率和转换效率的均匀性越高。例如，当车速为60kmh-1时，TEM1的温差比TEM3高2061，当车速为120kmh-1时，温度差减小到1217。
通过本研究，我们深入探究了汽车热电发电系统在不同车速下的性能变化。
研究发现，随着车速的增加，功率输出和转换效率往往会增加，但还必须考虑重量和冷却液泵功率损失。
通过优化热侧换热器，可以进一步提高系统的输出性能，这些研究结果为未来热电发电技术应用于汽车尾气余热回收提供了重要参考，有助于提高能源效率，降低能耗。环境，有可能。影响。
冬季，天气寒冷，气温下降很快，关闭发动机后，三元催化剂很快冷却下来，测试又开始了。如果未达到工作温度，则不会排放废气。获得结果。
因此，为了保证三元催化系统的正常工作温度，有必要在每年的尾气检查时检查汽车是否发烫。汽车冷态时的排放标准。
也就是说，冬季定期检查前不要长时间关闭发动机，工作温度过低时不要对三元催化器进行年检。
另外，由于三元催化器很容易被积碳堵塞而无法正常运转，因此在定期检查之前有必要检查三元催化器是否存在题。年检前应使用草酸溶液清除堵塞的积炭。
为什么汽轮机排气温度不能超过120度？由于汽轮机后排气管是生铁制成的，不能承受高温，如果排气温度超过120度，后汽缸就会变形，导致机组不对中，甚至可能损坏机组。为了防止因重大事故导致后缸温度超标，当设备转速达到3000转/分时，应尽快将设备并网，并考虑到长期价值。可加装装置，防止后缸温度超标。
No Comment