1. 本选题研究的目的及意义
随着全球能源危机和环境污染问题的日益严峻,提高能源利用效率和减少尾气排放成为了汽车工业发展的重要方向。
发动机作为汽车的核心部件,其热效率和排放水平直接影响着整车的性能表现。
然而,传统发动机在冷启动过程中存在升温慢、燃油消耗高、排放污染物多等问题,这主要是由于发动机冷启动时,机体温度较低,燃油雾化和燃烧不充分导致的。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着能源和环境问题的日益突出,快速预热发动机相变蓄热技术作为一种极具潜力的发动机热管理技术,受到了国内外学者的广泛关注和研究。
1. 国内研究现状
国内学者在发动机相变蓄热方面开展了大量研究工作,主要集中在相变材料的制备、蓄热装置的结构设计和系统集成等方面。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括:
1.针对快速预热发动机的需求,分析相变材料的热物性参数(如相变温度、相变潜热、热导率等)对发动机预热性能的影响,选择合适的相变材料。
2.基于所选相变材料,设计高效的相变蓄热装置结构。
考虑装置的结构参数(如蓄热单元尺寸、排列方式等)对蓄/放热性能的影响,采用理论分析、数值模拟等方法进行优化设计,提高装置的传热效率和蓄热密度。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对快速预热发动机相变蓄热装置进行设计和优化。
1.理论分析:-建立相变蓄热过程的数学模型,分析相变材料的热物性参数、蓄热装置的结构参数等因素对蓄/放热性能的影响规律。
-采用传热学、流体力学等理论,对相变蓄热过程进行机理分析,揭示传热机理,为蓄热装置的设计提供理论依据。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.提出一种基于新型复合相变材料的快速预热发动机相变蓄热装置,该材料具有更高的相变潜热和热导率,能够有效提高装置的蓄热密度和放热速率。
2.采用先进的数值模拟技术对相变蓄热装置进行优化设计,通过优化装置的结构参数和流道设计,提高装置的传热效率和蓄热性能。
3.建立了考虑发动机实际工况的相变蓄热装置实验平台,并对装置的性能进行了测试和评估,验证了理论分析和数值模拟结果的准确性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.张亮,过增元,赵立波.蓄热式发动机研究现状及关键技术[J].车用发动机,2020(4):1-6.
2.张浩,王晓辉,张海.发动机预热技术研究现状及发展趋势[J].内燃机,2022(1):49-55.
3.王志超,朱冬生,王军,等.发动机冷却水余热相变蓄热-热电发电系统建模与分析[J].农业工程学报,2022,38(1):155-162.
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