汽车尾气温差发电器翅片换热通道优化研究

"胡伟平和刘伟军等人在2014年的《西南师范大学学报(自然科学版)》第39卷第4期发表了一篇关于汽车尾气温差发电器换热通道强化换热性能的数值模拟研究。该研究旨在优化汽车尾气温差发电器的翅片式换热通道结构，以提升其热电转换效率，减少能源浪费和环境污染。他们使用了流体仿真软件FLUENT，通过对翅片的长度(l)、间距(d)和高度(h)进行参数变化，来分析其对换热性能的影响。研究发现，综合换热效率(η)与翅片长度和高度正相关，与翅片间距反相关。最佳的翅片结构参数为l=400mm、d=20mm、h=50mm。" 这篇文章的核心内容集中在利用数值模拟方法来优化汽车尾气温差发电器的换热通道设计。汽车尾气中蕴含大量的未利用能量，通过温差发电技术可以将这部分热能转化为电能，既提高了能源利用率，也减少了环境负担。作者提出了一种方型双面翅片的换热通道结构，这种结构能有效增强尾气与管道壁面之间的对流换热。 在研究过程中，研究人员运用了流体动力学软件FLUENT，模拟了不同翅片配置下的换热情况。他们调整了翅片的三个关键尺寸：长度、间距和高度，并记录了这些变化如何影响壁面努塞尔数(Nu)、摩擦因子(f)和综合换热效率(η)。结果表明，翅片长度和高度的增加能提高综合换热效率，而翅片间距的增大则会降低效率。这说明翅片的排列密度对热交换过程有着显著的影响。 通过对多组数据的分析，研究者确定了最佳的翅片尺寸组合，即l=400mm、d=20mm、h=50mm，这个组合能够最大化换热效果，从而提高温差发电装置的热电转换效率。这一发现对于汽车尾气温差发电器的设计和改进具有重要的实践指导意义，有助于提升设备的整体性能，实现更高效的能源回收。