快速预热发动机相变蓄热装置的设计开题报告

 2020-02-20 09:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

能源是人类赖以生存以及生产发展的重要物质基础之一。近年来,随着全球能耗的不断上升,传统能源己经愈发难以满足人们的需求,同时,能源的消耗导致严重生态破坏以及环境污染问题受到了社会的强烈关注。为解决能源紧缺、能耗过快和环境污染的问题,世界各国都在加快能源节约技术和新能源开发的研究脚步。有效提高能源利用效率是缓解全球能源危机的重要手段。

目前机动车主要以石油等不可再生能源为动力来源。国际能源署的统计结果表明[1], 2012 年全球交通运输能源结构中,石油制品占92.8%,天然气占3.6%,电力占1.0%,煤仅占0.1%。随着经济水平的提高,全球石油消费量也持续稳步增长,其中很大的一部分用于交通运输,1999 年,全球石油消费的51%用于交通运输,2007 年全球石油消费中53. 5%用于交通运输,预计到2035年这个比例将达到60. 8%,2007 ~2035 年间,运输部门将占全球新增液体燃料消费量的87%。而交通运输石油消耗量中约一半用于道路交通运输,在未来很长的一段时间内还会持续增长。随着随着不可再生能源总量的下降,如何节约能源成为当下急待解决的问题之一,汽车能源和排放越来越受到关注, 汽车发动机余热利用和冷起动问题也成为焦点问题。从汽车所用发动机的热平衡来看[2], 用于动力输出的功率一般只占燃油燃烧总热量的 30 % ~ 45 %(柴油机)或 20 % ~ 35 %(汽油机), 其余一多半的能量都被散失或排放到大气中, 造成了能源极大浪费和不良的环境危害。利用相变蓄热技术将排放到大气环境中的高品位的汽车燃烧余热回收利用起来,是实现汽车节能,降低汽车能源消耗的一个有效途径。所谓相变蓄能技术即利用特定手段将过余的能量储存起并在需要的时候将其释放,是合理利用能源以及优化热能系统运行的重要手段,能有效地平衡能量供求双方在时间、地点以及强度上的不匹配,有利于提高能源利用率。目前,相变蓄能技术在热能工程领域与汽车余热利用方面得到了迅速的发展和应用,但由于相变材料导热系数低,相变蓄热器的蓄/释热速率也较低,相变蓄热装置无法快速地进行热量的储存和释放。因而,亟需开展相变蓄热器的性能强化换热研究。


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2. 研究的基本内容与方案

主要内容及目标

本论文对同心套管式相变蓄热装置及传热强度进行研究。论文的主要内容包括以下几个方面:同心套管式相变蓄热装置的基本介绍,包括工作原理、工作特性、发展现状、政策形势等;根据设计的同心套管式相变蓄热装置对相变蓄热单元进行三维模拟与优化,并根据所建立模型;基于fluent进行数值计算与结果分析。

论文的组织结构如下:

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3. 研究计划与安排

周 次【2019】

工 作 内 容

毕业实习周

(2019.1.6~ 1.18)

赴校外实习、搜集设计资料,并提交实习日记、实习报告。

毕业设计预备周

(2019.1.3-2019.1.18)

确定指导教师人选,对未选好导师的学生进行调剂分配。确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。

1~ 2 (2.18~3.1)

学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。

3~ 4 (3.4 ~ 3.15)

进行外文翻译,并提交外文翻译译文。

5~ 6(3.18~ 3.29)

设计类,下达绘图任务,开始绘图。研究类,制定试验方案或下达编程任务,开始试验及编程。

7~ 8(4.1~ 4.12)

继续完成绘图、试验或编程任务;

撰写毕业设计说明书(设计类)或论文(研究类)。

9 ~ 11(4.15~ 4.26)

完成绘图、试验或编程;

完善毕业设计说明书、毕业论文;

12(4.29~ 5.10)

网上提交毕业设计说明书、毕业论文、绘图等附件材料;

提交答辩申请。

13~14(5.13~ 5.24)

教师审阅毕业设计说明书(设计类)或论文(研究类)和(图纸),审查确定学生答辩资格并予以公示。

15(5.27~5.31)

根据评阅意见修改毕业设计说明书、毕业论文,并网上提交;准备答辩PPT。

16(6.3~ 6.7)

毕业设计答辩。

备注:

此表是拟定时间。如有变化,以实际为准。

4. 参考文献(12篇以上)

  1. 国际能源署. 世界能源平衡表[r], 2012.

  2. 刘圣华, 周龙保.内燃机学[m]. 北京: 机械工业出版社, 2017.

  3. 高青, 王永珍, 王国华, 王琱, 李明, 马纯强. 基于车辆余热蓄能利用的作用特性分析. 热科学与技术 no. 4 dec. 2008.

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