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基于碲化铋的热电制冷器瞬态制冷规律研究
1
作者
杨士冠
陈树权
+6 位作者
王剑
何俊松
程林
翟立军
刘虹霞
张艳
孙志刚
《材料导报》
北大核心
2025年第6期31-36,共6页
提出了一种基于相变材料和脉冲电流来提高热电制冷器瞬态制冷温度的方案。制冷器的散热端设计为翅鞘结构,内部填充相变材料,并且底部带有孔洞,相变材料吸热融化后从底部流出,通过程序控制向散热器中添加相变材料使热电制冷器可以持续工...
提出了一种基于相变材料和脉冲电流来提高热电制冷器瞬态制冷温度的方案。制冷器的散热端设计为翅鞘结构,内部填充相变材料,并且底部带有孔洞,相变材料吸热融化后从底部流出,通过程序控制向散热器中添加相变材料使热电制冷器可以持续工作。建立了热电制冷器件的三维传热模型,研究了脉冲电流的波形、脉冲宽度、脉冲比以及有无相变材料对热电制冷性能的影响。结果表明,在无相变材料的条件下,与恒定电流相比,脉冲电流使热电制冷器达到更低的制冷温度,冷端最低温度从-6.30℃显著降低到-14.01℃。有相变材料时,冷端最低温度从-14.01℃进一步降低到-17.74℃,过冷面积增大了48.43%。研究表明,方形脉冲具有最优的制冷温度和过冷面积。当方形脉冲宽度为26 s、脉冲比为2.5时,冷端最低制冷温度可以达到-17.74℃。当脉冲比进一步增大时,由于冷热侧温差增大,热电制冷器的制冷温度进一步降低。当脉冲宽度增大时,过冷面积变大,制冷温度和制冷系数都会降低。
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关键词
脉冲电流
相变材料
热电制冷器
COMSOL
Multiphysics
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职称材料
题名
基于碲化铋的热电制冷器瞬态制冷规律研究
1
作者
杨士冠
陈树权
王剑
何俊松
程林
翟立军
刘虹霞
张艳
孙志刚
机构
太原科技大学材料科学与工程学院
太原科技大学
武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室
武汉理工大学襄阳示范区
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第6期31-36,共6页
基金
国家自然科学基金(12174297,12204342)
山西省基础研究计划(202103021224283,202203021212323)。
文摘
提出了一种基于相变材料和脉冲电流来提高热电制冷器瞬态制冷温度的方案。制冷器的散热端设计为翅鞘结构,内部填充相变材料,并且底部带有孔洞,相变材料吸热融化后从底部流出,通过程序控制向散热器中添加相变材料使热电制冷器可以持续工作。建立了热电制冷器件的三维传热模型,研究了脉冲电流的波形、脉冲宽度、脉冲比以及有无相变材料对热电制冷性能的影响。结果表明,在无相变材料的条件下,与恒定电流相比,脉冲电流使热电制冷器达到更低的制冷温度,冷端最低温度从-6.30℃显著降低到-14.01℃。有相变材料时,冷端最低温度从-14.01℃进一步降低到-17.74℃,过冷面积增大了48.43%。研究表明,方形脉冲具有最优的制冷温度和过冷面积。当方形脉冲宽度为26 s、脉冲比为2.5时,冷端最低制冷温度可以达到-17.74℃。当脉冲比进一步增大时,由于冷热侧温差增大,热电制冷器的制冷温度进一步降低。当脉冲宽度增大时,过冷面积变大,制冷温度和制冷系数都会降低。
关键词
脉冲电流
相变材料
热电制冷器
COMSOL
Multiphysics
Keywords
pulsed current
phase change material
thermoelectric cooler
COMSOL Multiphysics
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
TB32 [一般工业技术—材料科学与工程]
TB66 [一般工业技术—制冷工程]
TB69 [一般工业技术—制冷工程]
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1
基于碲化铋的热电制冷器瞬态制冷规律研究
杨士冠
陈树权
王剑
何俊松
程林
翟立军
刘虹霞
张艳
孙志刚
《材料导报》
北大核心
2025
0
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