节能减排是当今社会发展的主题,对解决能源问题,环境污染问题具有重大意义。船舶余热回收是节能减排的重点研究方面,备受世界各国造船界和航运界关注。温差发电技术具有结构简单,无运动部件,无污染等优点,在余热回收领域具有巨大的潜力。本文针对一种结合脉动热管技术的船舶尾气余热温差发电装置进行研究,主要完成工作如下:(1)根据温差发电装置进行理论建模;(2)对理论模型中无法直接获取的参数进行实验和拟合,包括温差发电片相关性能参数和脉动热管相关性能参数;(3)根据理论建模在设定工况下进行数值计算,分析相关设计参数对温差发电装置总输出功率和平均输出功率的影响;(4)根据分析结果,确定了温差发电装置在设定工况下的最优结构。计算结果表明:(1)对于单侧布置1层发电片的温差发电装置,随着模块数的增大,总输出功率增大。在常用工况下,平均增加1个温差发电模块,总输出功率增大6.6W,增大82%。(2)对于6个温差发电模块,单侧布置发电片的温差发电装置,在设定工况下,随着发电片布置层数增多,温差发电装置总输出功率增加不多,甚至有所减小。在常用工况下,布置1层发电片装置总输出功率为41.04W,布置2层温差发电片装置总输出功率为42.48W,布置3层发电片装置总输出功率为38.82W。(3)对于小流量烟气,应减少温差发电装置的发电片层数,对于大流量烟气,可适当增加温差发电装置的发电片层数。(4)在设定工况下,单侧布置发电片的温差发电装置性能优于两侧布置发电片的温差发电装置。对于6个温差发电模块,布置1层发电片的温差发电装置,两侧布置发电片总输出功率最大为46.33W,单侧布置发电片总输出功率最大为46.68W,两者相差不大;两侧布置发电片平均输出功率最大为1.93W,单侧布置发电片平均输出功率最大为3.89W,增加了1.96W,约增长了 1倍;两侧布置发电片热电转换效率最大为2.58%;单侧布置发电片热电转换效率最大为3.6%,增长了 1个百分点。