船舶作为推动世界经济发展的一种重要交通运输工具,运营能耗巨大,其余热的回收利用受到广泛关注。半导体温差发电作为一种绿色能源技术具有无污染、无噪音、性能可靠等优点,在低品位热能利用方面具有独特的优势。本文以通过余热回收实现船舶节能为目标,设计了一种利用热管增强换热的温差发电装置,在通过实验验证了模拟方法正确性的基础上,对实船工况下船舶余热温差发电过程进行了数值模拟,并对其性能进行了评估。首先,构建了采用热管的船舶余热温差发电实验装置模型,利用CFD软件对该装置内的流动情况及换热情况进行了模拟。结果表明,热管的放入对烟道背压的影响在允许范围之内,烟气流经1.5m长的实验装置后温度下降了 72K,发电片热端平均温度为479K,冷端平均温差为313K,理论输出功率为2.74KW。其次,根据数值模拟确定的船舶余热温差发电装置的结构参数,搭建了实验台并进行了实验研究,对比分析实验结果和模拟结果后,验证了本文模拟方法的正确性。最后,以前期模拟为基础,针对育鲲轮MAN/B&W6S35MC船舶柴油机,对实船工况下采用热管的余热温差发电进行了模拟。模拟结果表明,当烟气入口温度为673K时,流经1.2m长度的装置后温度下降了 20K,温差发电片冷热端平均温差约为179K,发电装置理论总发电功率约为11.96KW,验证了基于热管换热的船舶余热温差发电装置对提高船舶节能水平的重要作用。