[发明专利]一种基于温差发电技术的柴油机排气红外抑制装置

说明书

本发明公开了一种基于温差发电技术的柴油机排气红外抑制装置，包括螺旋渐缩管道、导热填充材料、导热外壳、温差发电片单元、冷却管道、尾气排出口、冷却管道进口和冷却管道出口。柴油机尾气通过该装置后可以有效降低其温度，从而达到红外抑制的效果，有效提高武器装备的红外隐身能力，并且可将尾气余热回收用于发电，供其他设备使用。

技术领域

本发明属于动力机械技术领域，特别涉及一种基于温差发电技术的柴油机排气红外抑制装置。

背景技术

在现代战争中，武器装备的隐身性能在很大程度上决定了武器装备的战场生存能力，进而会决定战争的胜负。对于陆军的主战装备来说，普遍采用柴油机作为主要的动力来源，但是柴油机较高的排气温度使得在武器装备的排气口周围的空气温度明显提高，容易被敌方的红外探测装置发现，不利于装备的红外隐身。

现有的针对排气系统的红外抑制方法多采用水冷法或混合空气法，水冷法主要是用冷却水循环使得柴油机废气中的热量传递到冷却水中，但是冷却水中的热量必然还有通过散热系统释放到大气中，这样一来红外抑制的效果就会大打折扣。混合空气法主要是通过抽吸装置将外界冷空气抽入排气管中使之与高温废气混合，从而降低排气温度，但是抽吸装置的结构复杂，不利于现有装备的改装工作，同时抽吸装置会消耗能量，装置的运转过程也会有热量产生，使得实用性降低。

发明内容

本发明的主要目的是针对上述存在的问题，提供一种基于温差发电技术的柴油机排气红外抑制装置，该装置可以有效降低柴油机尾气温度，达到了红外抑制的目的。并且该装置可将柴油机尾气中热能转化为电能供装备使用，有效提高了燃料的利用率，大大提高了装备的战场生存能力。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于温差发电技术的柴油机排气红外抑制装置包括螺旋渐缩管道，所述螺旋渐缩管道一端的进气口与柴油机排气口相连，螺旋渐缩管道另一端设有出气口，所述螺旋渐缩管道进气口截面积大于其出气口截面积，且所述管道为螺旋形，所述装置还包括导热填充材料、导热外壳、温差发电片单元和冷却组件，导热外壳套设于螺旋渐缩管道外侧，导热填充材料填充于导热外壳内壁与螺旋减缩管道外壁之间，温差发电片单元安装于导热外壳外壁，冷却组件设于温差发电片单元外侧，温差发电片单元的热端与导热外壳外壁相连，其冷端与冷却组件相连。

进一步地，冷却组件包括套设于温差发电单元外侧的冷却管道，所述冷却管道上设有冷却管道进口和冷却管道出口，冷却管道内为冷却液，温差发电片单元的冷端与冷却管道的外壁相接触。

进一步地，还包括蓄电池单元，所述蓄电池单元与温差发电片单元相连。

进一步地，还包括蓄电池单元，还包括尾气排出口，螺旋渐缩管道的出气口与尾气排气口一端相连，尾气排出口另一端外连大气。

进一步地，还包括尾气排出口，螺旋渐缩管道的出气口与尾气排气口一端相连，尾气排出口另一端外连大气。

进一步地，多个所述温差发电片单元并排放置、均匀排列设于导热外壳上，采用并联方式将各温差发电片单元相连。

进一步地，采用多个所述螺旋渐缩管道并列排布，各螺旋渐缩管道之间填充导热填充材料。

进一步地，其所述冷却管道进口位于冷却管道下侧，冷却管道出口位于冷却管道上侧。

本发明具有以下有益效果：

（1）柴油机尾气排入螺旋渐缩管道后能够在螺旋管道中螺旋流动，螺旋管道增大了气体与壁面的接触面积，提高了换热效率。同时由于管道截面积的缩小，使得气体加速流动，根据伯努利方程可知，气体的温度会随着流动速度的增大而减小，所以可以有效降低气体的温度。气体与螺旋管道壁面发生对流换热，使由气体热量传递到螺旋管管壁。