Безразмерная математическая модель термоэлектрического охладителя: режим Delta Tmax
Мельников А.А.
1, Тарасов О.М.
2, Чеков А.В.
2, Башкин М.А.
31Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, Москва, Россия
2Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
3АО НПО "Орион", Москва, Россия
Email: q.melnikov@gmail.com
Выставление онлайн: 19 апреля 2019 г.
Тепловые сопротивления на холодной и горячей стороне оказывают существенное влияние на выходные характеристики термоэлектрических устройств. В работе представлена безразмерная математическая модель термоэлектрического охладителя, позволяющая рассчитывать параметры устройств, такие как оптимальное отношение тепловых сопротивлений на холодной и горячей стороне и оптимальный ток с учетом влияния тепловых сопротивлений. Рассмотрен режим максимального перепада температур Delta Tmax. Показано, что оптимальные параметры охладителя для реализации режима Delta Tmax и Qmax отличаются. Для режима Delta Tmax определяющим является влияние теплового сопротивления на горячей стороне, величина оптимального тока в большинстве случаев составляет 0.4-0.7 от максимального для материала при ZT=1. Показано, что при снижении теплопроводности термоэлектрического материала достигается дополнительное увеличение Delta Tmax охладителя за счет снижения влияния теплового сопротивления на горячей стороне, помимо эффекта от увеличения ZT. Аналогичный положительный эффект увеличения Delta Tmax охладителя имеет увеличение высоты ветвей, снижение высоты ветвей сказывается на Delta Tmax отрицательно.
- D.M. Rowe. Int. J. Inn. Energy Syst. Power, 1 (1), 13 (2006)
- T.M. Tritt, M.A. Subramanian. MRS Bull., 31 (3), 188 (2006)
- D.M. Rowe. Renew En., 16 (1), 1251 (1999)
- B.I. Ismail, W.H. Ahmed. Rec. Pat. Elec. Electron. Eng., 2 (1), 27 (2009)
- Е.Н. Каблов. Авиац. мат. техн., 1 (34), 3 (2015)
- Е.Н. Каблов, О.Г. Оспенникова, А.В. Вершков. Тр. ВИАМ, 2, 3 (2013)
- Е.Н. Каблов. Эксп., 15 (941), 49 (2015)
- Е.Н. Каблов. Авиац. мат. техн., S1, 3 (2013)
- Ю.В. Лощинин. Авиац. мат. техн., 2 (47), 41 (2017)
- M.S. Dresselhaus, I.L. Thomas. Nature, 414 (6861), 332 (2001)
- A. Melnikov. Metal Powder Rep., 71 (4), 279 (2016)
- A.A. Melnikov, V.G. Kostishin, V.V. Alenkov. J. Electron. Mater., 46 (5), 2737 (2017)
- X. Lu. Energy Conver. Manag., 169, 186 (2018)
- H.S. Lee. Appl. Energy, 106, 79 (2013)
- X. Ying. J. Therm. Sci. Eng. Appl., 10 (5), 051008 (2018)
- R. Lamba, S.C. Kaushik. Energy Conver. Manag., 144, 288 (2017)
- Y. Cai. Energy Conver. Manag., 124, 203 (2016)
- J. Chen. Energy Conver. Manag., 122, 298 (2016)
- J. Ramousse. Int. J. Thermodynam., 19 (2), 82 (2016)
- D. Liu, Y. Cai, F.Y. Zhao. Energy 128, 403 (2017)
- A. Montecucco, A.R. Knox. Appl. Energy, 118, 166 (2014)
- M.R. Pearson, C.E. Lents. J. Heat Transf., 138 (8), 081301 (2016)
- D. Liu, Y. Cai, F.Y. Zhao. Energy, 128, 403 (2017)
- C.C. Wang, C.I. Hung, W.H. Chen. Energy, 39 (1), 236 (2012)
- A. Montecucco, J.R. Buckle, A. R. Knox. Appl. Therm. Eng., 35, 177 (2012)
- S.B. Riffat, X. Ma, R. Wilson. Appl. Therm. Eng., 26, 494 (2006)
- А.А. Мельников, А.М. Пири, И.В. Тарасова, Н.В. Батрамеев. ФТП, 51 (7), 896 (2017) [A.A. Melnikov, A.M. Phiri, I.V. Tarasova, N.V. Batrameev. Semicond., 51 (7), 858 (2017)]
- А.Ф. Иоффе. Полупроводниковые термоэлементы (М.;Л., АН СССР, 1960) с. 189 [A.F. Ioffe. Semicondutor thermoelements and thermoelectric cooling (London, Infosearch, ltd., 1957)]
- Л.И. Анатычук, В.А. Семенюк. Оптимальное управление свойствами термоэлектрических материалов и приборов (Черновицы, Прут, 1992) с. 146
- А.А. Мельников, В.С. Нагорная, Л.В. Соловьянчик, С.В. Кондрашов. ЖТФ, 88 (12), 1853 (2018) [A.A. Melnikov, V.S. Nagornaya, L.V. Solov'yanchik, S.V. Kondrashov. Techn. Phys., 88 (12), 1792 (2018)]
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
