机械工程学报

作者：何为, 姚光森, 蔡紫涵, 石颖, 杨添会, 王誉霖

单位：天津商业大学天津市制冷技术重点实验室 天津 300134

关键词：热电转换,强化换热,锯齿错列肋片,尾气余热；

基金：国家自然科学基金(51806152)和国家科技部国际合作(2017YFE0198000)资助项目。

由于尾气传热性能差，尾气余热热电转换系统中常采用具有强化换热结构的尾气换热器，其中，锯齿错列肋片式是常见型式之一。但如何平衡传热性能和流动阻力实现对换热器内部结构和整体尺寸的优化，使得热电系统获得总的净输出功率最大，是值得研究的内容。但现有成果均是基于限定尺寸结构，对换热器局部尺度及热电性能进行分析，没有针对强化换热器的整体优化结构和最大净输出功率展开研究。建立基于汽车尾气余热回收的热电转换数值模型，结合场协同理论，分析锯齿错列肋片式尾气换热器内部肋片结构对热电功率的影响。此外，综合考虑传热性能与流动阻力的平衡，以热电转换最大净输出功率为优化目标，对热电模块结构进行优化，并获得热电系统的相应最优性能。研究结果表明，固定热电模块尺寸时，净输出功随肋片高度增加明显增加，但受肋宽影响较小；对热电模块尺寸进行优化时，肋高和肋宽的变化均对热电模块的最优尺寸产生较大影响，单位面积最大净输出功随肋宽增加而明显降低，但受肋高的影响较小。

来源：2021年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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