汽车尾气废热发电的最大功率点跟踪研究开题报告

 2021-12-08 21:52:37

1. 研究目的与意义(文献综述)

  1. 研究的目的及意义

    随着社会现代化的发展,国际上对能源的需求越来越大,能源紧缺现象日趋严重,甚至成了限制地区发展的瓶颈。在我国虽然能源储量较丰富,但由于人口众多、社会发展迅猛,我国的剩余资源储量已经亮起了警灯,节约能源已是当务之急。近年来,随着人们环保意识的增强及其对传统能源观念的转变,寻找高效率、无污染的能源二次利用以及能量回收转换的方法,已经成为当今能源科学急需解决的问题之一。

    另一方面,汽车工业是我国国民经济的支柱产业之一,随着我国汽车工业的发展,车辆消耗的能源与日俱增,车辆的节能也越来越受关注。汽车行驶过程中,汽油机的发动机输出动力占燃油总热量的不到30%,其余热量都通过引擎冷却水和尾气排出车外。其中排气管中的废气,温度一般在500℃左右,高负荷工作状态下可以达到750℃。若可以对这些高温尾气进行再利用,那么不仅节约了能源,而且减少一定程度的大气污染。然而以现有的内燃机指标评估,燃油中60%左右的能量没有得到有效利用,绝大部分以余热的形式排放到大气中,造成了巨大的经济损失和严重的环境污染。

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    2. 研究的基本内容与方案

    1. 研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

    1. 研究(设计)的基本内容

      提出一种汽车尾气废热发电装置-锂电池组-isg弱混合动力的多能源动力系统,以汽车尾气废热发电功率最大化和弱混合动力系统燃油经济性最优为目标,重点实现汽车尾气废热发电弱混合动力系统参数匹配与优化、热电-油电混合综合能量分配与控制开展相关理论和方法的技术基础研究,并在汽车尾气废热发电示范汽车试验平台上进行验证及优化。

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      3. 研究计划与安排

      第1~2周:(2月22日至3月8日)翻译相关外文资料,初步确定方案,完成开题报告;

      第3~4周:(3月9日至3月24日)熟悉汽车尾气废热发电装置-锂电池组-isg弱混合动力的多能源动力系统;

      第5~7周:(3月25日至4月16日)熟悉搭建热电发电装置的台架系统,熟悉相关软硬件设施,完成三轮不同工况的测试和数据收集;

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      4. 参考文献(12篇以上)

      [1]张征,黎启柏.排气流强化热电转换系统传热特性数值研究[J].机床与液压,2011,(05): 59-61.

      [2]刘洪阳,刘万钊,贺强,等.发动机排气管余热发电研究[J].长春理工大学学报,2007,30(3):70-72.[3]明臣魁, 徐江荣, 刘斌. 汽车尾气-热电材料耦合传热过程的CHT模拟[J]. 杭州电子科技大学学报, 2011,(1): 91-93.[4]李博,徐江荣.尾气余热多孔介质热电材料发电的数值试验[J].杭州电子科技大学学报,2010,(1): 74-77.[5]刘斌,徐江荣.柴油机排气管恒温进气的内流场数值模拟[J].杭州电子科技大学学报, 2009,(1): 92-95.[6]高卫民,等.汽车尾气余热发电装置[P]. CN200820154751.9,2008.10.31.[7]Zhang J, Song L, Madsen G K, et al. Designing high-performance layered thermoelectric materials through orbital engineering[J]. Nature Communications, 2016, 7:10892.[8]胡琴,黄亮,全睿.汽车尾气余热发电气道温度检测系统设计[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2011,(02):236-238.[9]张明利.汽车尾气余热发电测试平台的设计研究[D].武汉理工大学, 2011.[10]胡琴.汽车尾气余热发电集热系统设计与研究[D].武汉理工大学, 2011.[11]全书海,全睿,黄亮,等.一种汽车发动机尾气余热热电转换台架试验装置及控制方法[P]. 申请号200910272747.1,2009.11.13.[12]全睿,唐新峰,全书海,等.串联式汽车尾气热电转换系统台架试验[J].上海交通大学学报,2012,46(5):677-682.[13]R.Quan, X.F. Tang, S.H. Quan, et al. Design of a Novel Heat Exchanger Using in Automobile Exhaust Thermoelectric Generator[J]. Advanced Materials Research.2012,430-432:1428-1432.[14]邓亚东,范韬,郭珣,等.汽车尾气温差发电装置及热电模块的布置研究[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2010,32(2):265-267.[15]苏楚奇,代宏伟,辛珍阳.汽车尾气温差发电装置通道结构的设计与分析[J].汽车科技,2011,2:15-18.[16]邢号彬,范文,王计广,等.汽车尾气温差发电装置中热电模块的散热方式研究[J].汽车零部件,2011,9:67-68.[17]郭珣.汽车尾气温差发电效率的影响因素[J].汽车工程师,2011,6:45-47.

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