简介:建立了考虑外部有限速率传热过程和热源间热漏的不可逆半导体固态热离子制冷器模型,基于非平衡热力学和有限时间热力学理论导出了热离子制冷器的制冷率和制冷系数的表达式;对比分析了不可逆热离子制冷器与可逆热离子制冷器的发射电流密度特性、电极温度特性以及制冷系数特性;研究了不可逆系统的制冷率与制冷系数最优性能,得到了制冷率和制冷系数的最优运行区间;通过数值计算,详细讨论了外部传热以及内部导热、热源间热漏损失、热源温度、外加电压、半导体材料势垒等设计参数对热离子装置性能的影响。在总传热面积一定的条件下,进一步优化了高、低温侧换热器的面积分配以获得最佳的制冷率和制冷系数特性。结果表明,由于存在内部和外部的不可逆性,热离子装置的发射电流密度及制冷系数都会明显降低;不可逆半导体固态热离子制冷器的制冷率与制冷系数特性呈扭叶型;合理地选外加电压、势垒等参数,可以使制冷器设计于最大制冷率或最大制冷系数的状态。
简介:以风冷中冷器的增压汽油机为原型,设计开发与增压发动机相匹配的集成水冷中冷器的进气歧管。通过三维仿真、发动机台架试验、整车一维仿真分析,对比验证集成在进气歧管中的水冷中冷器与原风冷中冷器性能的差异。分析结果表明:发动机外特性工况下,水冷中冷器进气压力损失比风冷减少50%;水冷中冷器的增压空气管路长度缩短60%;水冷中冷器出气温度比风冷降低3℃以上。
简介:在柴油机设计开发过程中,考虑到热负荷高、各缸孔间冷却均匀性差、缸盖鼻梁区出现热裂等现象的出现,本文对整机冷却水流速与换热进行模拟分析。通过模拟计算分析,得出冷却水在缸体进气侧从第一缸向第四缸流动过程中,流速与换热系数明显下降,这将会引起柴油机热负荷高、冷却均匀性差;喷油器和气门周边区域换热系数低,这将会是缸盖鼻梁区热裂的主要成因。针对上述设计开发过程中首先要考虑的潜在影响因素,本文提出了缸体水套设计优化方案、缸盖垫片优化设计方案;通过模拟计算的手段,得出本文提出的冷却系统优化设计方案,通过该方案的实施,有效降低产品设计完成后热负荷高、冷却均匀性差以及缸盖鼻梁区热裂等潜在失效风险。
简介:1前言与汽油机相比,柴油机作为汽车的动力源以其对CO2排放抑制效果明显、耐久性好、适用范围广而在商用车上大行其道。以此为背景,在世界各国的共同努力下,在几十年的时间里柴油汽车在不断降低排放的同时其燃油经济性也明显得到了提高(如图1所示):图1过去四十多年间柴油机油耗不仅降低的历史足迹随着环保意识的增强,各国的排放法规日趋严格,汽车工业如何满足提高了的法规要求以及在满足法规要求的同时如何保持乃至降低柴油机的油耗成为一个非常严肃的问题;另外还有汽车燃油税的酝酿征收。因此,今后的用户将会比现在更加关心车辆的燃油经济性。在此,笔者参考国内外有关资料,对如何降低柴油机油耗的问题做一简要介绍。
简介:本文基于车载排放测试系统对一辆国Ⅳ柴油公交车燃用不同比例生物柴油混合燃料的道路排放特性进行了研究,研究结果表明:从市内典型道路到市郊公路再到高速路,公交车的气态物及颗粒物排放率依次升高;不同道路条件下,生物柴油混合燃料的CO、THC、PN及PM平均排放率低于纯柴油,CO2及NOx平均排放率略高于纯柴油,并且生物柴油掺混比例越大,对应降幅及增幅越显著.全路况条件下B5(生物柴油体积占比5%)、B10(生物柴油体积占比10%)的CO平均排放率较D100(纯柴油)分别低14.84%、20.60%,THC平均排放率较D100分别低6.12%、13.98%,PN平均排放率较D100分别低17.35%、23.75%,PM平均排放率较D100分别低22.19%、26.60%,CO2平均排放率较D100分别高5.07%、8.08%,NOx平均排放率较D100分别高6.44%、15.69%,