汽车尾气余热发电装置的圆筒式换热器仿真.pdf

节选段落一：
汽车尾气余热发电装置的圆筒式换热器仿真 ·135·
汽车尾气余热发电装置的圆筒式换热器仿真
杜卓成，彭江英
(华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉430074)
摘要：采用圆筒式换热器结构，建立了用于温差发电的尾气通道模型，运用流体仿真软件ANSYS CFX对
其与尾气的换热效果进行仿真，分析不同翅片厚度、高度及翅片个数对换热性能的影响。根据不同尾气
速度下的模拟结果，确定了最佳翅片厚度、高度和翅片个数。计算结果表明，圆筒式换热器在减小尾气
压降方面效果良好。


节选段落二：
，而针
对圆筒式换热器的结构优化研究还没有较系统的研究
报道，故笔者开展了圆筒式换热器结构优化研究，采用
圆筒式通道结构，外壁为正六边形，方便安装温差发电
片，通道内部为翅片结构，增大了换热面积。不同的翅
片厚度和高度以及翅片个数会影响换热器的总体性
万方数据
·136· 《测控技术))2014年第33卷第5期
能。笔者对不同的翅片高度和厚度及翅片个数对换热
器热端温度和尾气压降的影响进行了仿真研究，确定
了最佳翅片尺寸及个数。
1 物理模型
1．1尾气余热发电原理及装置模型
汽车尾气余热发电装置的主要原理是利用热电材
料的赛贝克效应。


节选段落三：
4计算结果分析
4．1速度矢量分析
图4显示了在不同截面处尾气的速度矢量图，由
图可以看出翅片在一定程度上影响了尾气速度，但在
翅片端面处尾气并无明显回流。
圆筒式换热器的气流通道主要分为翅片间隙部分
和中心部分。图4显示中心区域气体流速明显比翅片
间隙的要大，这是因为中心区域的阻力较小，气体更多
地从中心部分流过，这就使得圆筒式换热器对尾气的
压降会更小。
4．2翅片尺寸对换热效率的影响
图5为不同翅片厚度在不同尾气流速下换热器外
壁的温度曲线图。