船用中速柴油機廢氣余熱發(fā)電技術研究

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1、學校編碼10390分類號U664.121.2學號201211824038密級碩士學位論文船用中速柴油機廢氣余熱發(fā)電技術研究指導教師：徐軼群教授周海峰教授作者姓名：葉曉軍申請學位級別：碩士學科專業(yè)：船舶與海洋工程專業(yè)名稱：輪機工程論文提交日期：2015年4月7號論文答辯日期：2015年6月12號學位授予單位：集美大學學位授予日期：2015年06月答辯委員會主席：凌朝東教授論文評閱人：碩士學位論文船用中速柴油機廢氣余熱發(fā)電技術研究TheResearchonExhaustGasCogenerationTechnologyofMarineM

2、edium-speedDieselEngine學科門類：工學作者姓名：葉曉軍指導教師：徐軼群教授周海峰教授學科專業(yè)：船舶與海洋工程研究方向：輪機工程學位授予單位：集美大學論文答辯日期：2015年6月12日學術誠信聲明茲呈交的學位論文，是本人在導師指導下獨立進行的研究工作及取得的研究成果。除文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。本人依法享有和承擔由此論文產生的權利和責任。聲明人（簽名）：^時間??保護知識產權聲明本人完全了解糶美人學冇義保留、使ill學位論文的規(guī)定，即：學校權保出送交論文

3、的復印件和磁盤，允許論文被杏閱和借閱，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。同意集美大學可以用不

4、

5、彳方式在+同媒體丨：發(fā)表、傳播學位論文的全部或部分內容。竹(簽名）導、師（簽名）??時問：>(rtp集美大學碩士學位論文船用中速柴油機廢氣余熱發(fā)電技術研究船用中速柴油機廢氣余熱發(fā)電技術研究摘要船用中速柴油機燃料利用效率有限，為了提高能源的利用率，減少污染排放。應用熱電發(fā)電技術，回收排氣管道中的熱能，將排放的廢熱轉化為電能。本文針對熱電發(fā)電裝置結構布置，分析優(yōu)化船用中速柴油機排氣管道結構。通過改進管道結構模型，增強高溫廢

6、氣與壁面的對流換熱，提高余熱利用效率。并結合熱電偶模型，通過FLUENT仿真軟件，分析不同工況條件下的改進管道結構熱電輸出特性。首先，根據(jù)熱電發(fā)電裝置布置特點，選定基礎排氣管道模型為正八邊體管道結構。依據(jù)增強壁面換熱理論，改進管道內部結構模型，仿真分析中速柴油機額定工況下，不同改進方案的壁面溫度分布。通過仿真分析可知，在排氣管道內部安裝環(huán)形金屬翅片導熱裝置的壁面平均溫度值可提高到687.4K，且壁面溫度分布梯度變化小，適合熱電發(fā)電裝置的應用布置。并在選定的改進管道結構基礎上，仿真分析不同工況條件下的壁面溫度分布。其次，建立熱電偶模塊

7、仿真模型，分析不同散熱方式對熱電偶兩端溫差的影響。采用水作為冷卻介質時，熱電偶兩端溫差明顯高于空氣作為冷卻介質的情況。分析以不同工況的壁面溫度作為熱電發(fā)電片熱端接觸溫度，冷端采用強制水對流時熱電偶兩端溫度分布。最后，根據(jù)不同工況條件的熱電偶兩端溫度，結合熱電發(fā)電片的輸出特性曲線，分析所研究的排氣管道結構在不同工況條件下的熱電發(fā)電最大輸出功率。從理論上驗證熱電發(fā)電技術可以應用于船用中速柴油機的廢氣余熱回收。關鍵詞：船用中速柴油機；余熱回收；熱電發(fā)電；優(yōu)化管道；仿真分析；輸出功率I集美大學碩士學位論文船用中速柴油機廢氣余熱發(fā)電技術研究T

8、heResearchonExhaustGasCogenerationTechnologyofMarineMedium-speedDieselEngineAbsrtactTheefficiencyofMedium-speedmarinedieselenginefuelislimited,inordertoimproveenergyefficiencyandreduceemissions.Applicationthethermoelectricpowergenerationtechnology,recovertheexhaustduct

9、heat,changethewasteheatintoelectricity.Inthispaper,analysisandoptimizationmedium-speedmarinedieselengineexhaustpipestructure.Enhancedtheheatconvectionbetweenhotexhaustandthewallofpipe,improvetheefficiencyofwasteheatutilizationbychangingthepipestructuremodel.Combinedwit

10、hthermocouplemodel,analysisthethermoelectricoutputcharacteristicsofimprovedpipelineindifferentworkingconditionsbyFLUE