温差发电器及其在航天与核电领域的应用 被引量：23

1

作者 黄志勇 吴知非 +1 位作者 周世新 郑文波 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2004年第z1期42-47,共6页

概要介绍了温差发电器的基本原理。半导体温差电元件可将放射性同位素的衰变热直接转换成为电能,为月球表面科学试验装置、外层空间探测器等提供电源;也可将反应堆的余热转换为电能,为事故后监测仪表提供可靠的电源保障。

关键词 温差发电器 放射性同位素 余热 能量转换

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半导体温差发电器的工作性能优化 被引量：25

2

作者 屈健 李茂德 +1 位作者 乐伟 林泉 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期20-23,共4页

应用有限时间热力学理论分析了半导体温差发电器的工作性能。推导了在内外均不可逆情况下发电器的输出功率和效率的表达式,并在此基础上重点讨论了发电器在外部条件变化时的性能,获得了一些有意义的结果。

关键词 温差发电器 半导体 性能优化 有限时间热力学理论 工作性能 输出功率 外部条件 表达式 不可逆

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串联连接半导体温差发电器的解析模型 被引量：8

3

作者 梁高卫 周孑民 +2 位作者 黄学章 张韬 徐冰 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2011年第3期314-319,共6页

为了准确表述串联连接半导体温差发电器的输出性能,根据热力学理论、半导体热电理论和能量守恒定律,通过理论分析和计算,建立了串联连接半导体温差发电器的解析模型,得到串联回路电压、电流和输出功率的近似表达式.为验证得到的模型,搭... 为了准确表述串联连接半导体温差发电器的输出性能,根据热力学理论、半导体热电理论和能量守恒定律,通过理论分析和计算,建立了串联连接半导体温差发电器的解析模型,得到串联回路电压、电流和输出功率的近似表达式.为验证得到的模型,搭建了一个试验平台,测试了由2个分别工作在不同冷热端温度的温差发电器组成的串联回路的输出性能.研究结果表明:接触效应使得串联回路的输出功率减小;只有当忽略接触热阻的时候,串联回路的匹配负载才等于回路总内阻;利用温差发电器串联模型得到的结果与试验测试数据基本相符;该模型可应用于温差发电器的性能研究和设计制作. 展开更多

关键词 温差发电器 串联连接 热电效应 输出特性 接触效应

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温差发电器热电性能测试平台的搭建 被引量：12

4

作者 郑文波 王禹 +2 位作者 吴知非 黄志勇 周世新 《实验技术与管理》 CAS 2006年第11期62-65,共4页

为准确把握温差发电器的热电性能，课题组根据温差发电器件的原理、结构、特点以及主要的热电性能参数，搭建了一套能够较为精确测定温差发电器热电性能的测试平台，并在此基础上进行了一系列的温差发电器的热电性能测试。实验结果证明... 为准确把握温差发电器的热电性能，课题组根据温差发电器件的原理、结构、特点以及主要的热电性能参数，搭建了一套能够较为精确测定温差发电器热电性能的测试平台，并在此基础上进行了一系列的温差发电器的热电性能测试。实验结果证明该测试平台能够精确测定温差发电器的热电性能。 展开更多

关键词 热电 温差发电器 热电性能 测试平台

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前苏联和俄罗斯同位素温差发电器发展状况 被引量：13

5

作者 崔萍 李歆 +1 位作者 张楠 张建中 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第12期803-806,共4页

放射性同位素温差发电器是将放射性同位素的衰变热利用塞贝克效应直接转换成电能的一种高生存力的致密能源,是目前月球表面和深太空探测以及偏远地带用可供选择的最佳电源。详细介绍了前苏联和俄罗斯空间和地面用同位素温差发电器的研... 放射性同位素温差发电器是将放射性同位素的衰变热利用塞贝克效应直接转换成电能的一种高生存力的致密能源,是目前月球表面和深太空探测以及偏远地带用可供选择的最佳电源。详细介绍了前苏联和俄罗斯空间和地面用同位素温差发电器的研制、应用和发展状况。给出了代表性产品的主要技术性能。从结构设计上分析了放射性同位素温差发电器的核安全问题,阐明了其在俄罗斯的分布情况、数量、服役状态和存在的危机。 展开更多

关键词 放射性同位素 温差发电器 应用 核安全

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太阳能驱动半导体温差发电器性能参数的优化设计 被引量：16

6

作者 林比宏 陈晓航 陈金灿 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1021-1026,共6页

应用非平衡态热力学理论,研究太阳能驱动半导体温差发电器的性能特性,确定发电器在最大效率时的优化条件,对系统的主要参数作了详细的讨论,得到一些有意义的新结论。

关键词 温差发电器 非平衡态热力学 优化条件

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半导体温差发电器发电电气特性试验研究 被引量：5

7

作者 姜涛 张俐 +2 位作者 李艳军 郑爽 欧阳斌林 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 2008年第4期86-89,共4页

文章根据塞贝克效应(Seebeck effect)、珀尔帖效应(Peltier effect)、汤姆逊效应(Thomson effect)原理,制作了半导体温差发电器系统,通过试验测试获得了在不同温度等级下的电气特性。结果表明,开路电压和负载电压随温度升高呈线性上升... 文章根据塞贝克效应(Seebeck effect)、珀尔帖效应(Peltier effect)、汤姆逊效应(Thomson effect)原理,制作了半导体温差发电器系统,通过试验测试获得了在不同温度等级下的电气特性。结果表明,开路电压和负载电压随温度升高呈线性上升趋势。当温度一定时,电流随负载变化呈几何对数增长,并找到了电压越低输出功率越大的功率特性。 展开更多

关键词 半导体温差发电器 温差发电 电气特性

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空间应用放射性同位素温差发电器的发展趋势 被引量：6

8

作者 张建中 任保国 王泽深 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期525-530,共6页

关键词 放射性同位素 温差发电器 发展趋势 空间应用 GENERATOR 塞贝克效应 温差电池 直接转换 结构紧凑 物理电源

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多级温差发电器串并联分析模型 被引量：6

9

作者 王春燕 厉彦忠 郑江 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期106-113,共8页

为了准确描述多级温差发电器的输出特性,本文提出了热电模块的三种连接方式。根据热力学理论、半导体热电理论和能量守恒定律,通过控制体积法建立了多级温差发电器串并联连接的分析模型。由Newton-Raphson数值算法仿真后得到了三种连接... 为了准确描述多级温差发电器的输出特性,本文提出了热电模块的三种连接方式。根据热力学理论、半导体热电理论和能量守恒定律,通过控制体积法建立了多级温差发电器串并联连接的分析模型。由Newton-Raphson数值算法仿真后得到了三种连接方式的输出特性,并分析了系统负载、热电模块的接触效应以及冷热端热阻对温差发电器输出性能的影响。结果表明,该模型具有参数求解简单、计算量小、适应性强等优点,能够描述多级温差发电器内部温度场、输出特性以及系统匹配负载等关键参数,为温差发电器的设计和优化提供了理论参考。 展开更多

关键词 温差发电器 多级结构 连接方式 输出特性

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温差发电器中热电材料物性的影响分析 被引量：14

10

作者 贾阳 任德鹏 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期252-256,共5页

考虑温差材料的塞贝克效应及电流的珀耳帖效应,与传热方程相结合,建立了温差发电器的一维计算模型,数值模拟了温差发电器的热电耦合工作过程。主要分析了温差材料的导热系数、电阻率和塞贝克系数的变化及其变物性计算对温差发电器工作... 考虑温差材料的塞贝克效应及电流的珀耳帖效应,与传热方程相结合,建立了温差发电器的一维计算模型,数值模拟了温差发电器的热电耦合工作过程。主要分析了温差材料的导热系数、电阻率和塞贝克系数的变化及其变物性计算对温差发电器工作性能的影响。计算表明,材料的导热系数、电阻率及塞贝克系数对发电器转换效率的影响规律均为非线性的,其中导热系数的影响作用最明显;当发电器的温差电元件物性参数差别较大时,其内部有不同的温度分布,采用平均值计算会有明显的误差;温差材料物性参数随温度变化后,发电器工作性能有较大的变化。 展开更多

关键词 温差发电器 热电耦合 数值计算

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温差发电器的研究进展 被引量：10

11

作者 王婵 周泽广 +2 位作者 区煜广 高峻岭 朱冬生 《电测与仪表》 北大核心 2010年第4期40-44,共5页

温差发电器是能将热能直接转化成电能的固态装置,具有结构简单、稳定可靠、无运动部件、绿色环保等优点,广泛地应用于航天、军事等领域,在废热的回收利用方面也展现出良好的应用前景。本文简要地介绍了温差发电器的工作原理及其结构,介... 温差发电器是能将热能直接转化成电能的固态装置,具有结构简单、稳定可靠、无运动部件、绿色环保等优点,广泛地应用于航天、军事等领域,在废热的回收利用方面也展现出良好的应用前景。本文简要地介绍了温差发电器的工作原理及其结构,介绍了体温差发电器和微型温差发电器的国内外研究进展,并进行了对比分析,提出了温差发电器中存在的问题及解决方案,最后展望了温差发电器的前景。 展开更多

关键词 温差发电器 热电效应 应用 转换效率

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温差发电器工作特性的数值研究 被引量：13

12

作者 任德鹏 贾阳 《航天器工程》 2008年第4期56-61,共6页

考虑温差材料的塞贝克效应及电流的珀耳帖效应,与传热方程相结合,建立了温差发电器的一维计算模型,数值模拟了温差发电器的热电耦合工作过程。分析了温差发电器的热环境、回路中负载电阻值等参数及温差电单体对的连接方式对发电器工作... 考虑温差材料的塞贝克效应及电流的珀耳帖效应,与传热方程相结合,建立了温差发电器的一维计算模型,数值模拟了温差发电器的热电耦合工作过程。分析了温差发电器的热环境、回路中负载电阻值等参数及温差电单体对的连接方式对发电器工作性能的影响。研究结果表明,提高温差发电器热端的加热热流或增加冷端的换热系数均能提高发电器的输出功率及热电转换效率,但两者的影响趋势不同;供电回路的负载电阻对发电器温差电元件的温度分布有明显的影响,并可导致发电器最大输出功率的状态点发生漂移;温差电单体对不同连接方式对发电器性能有明显的影响。 展开更多

关键词 航天器 温差发电器 热电耦合 数值计算

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温差发电器热电材料的研究进展 被引量：7

13

作者 武桂玲 郁济敏 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期740-741,共2页

介绍了温差发电器的材料、性能发展情况。简要介绍传统材料的性能,具体介绍了低热导率纳米材料、掺杂半导体材料和薄膜材料等的最新进展,阐述了对温差发电器组件结构和热交换进行优化设计,从而提高发电器性能。

关键词 温差发电器 热电材料 热导率 纳米材料

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新型半导体温差发电器的优化设计 被引量：13

14

作者 周颖慧 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期882-887,共6页

提出一种新型的半导体温差发电器 ,以效率和输出功率为目标函数分析其性能特性 .计算在不同情况下温差发电器的最大效率和输出功率 .进而优化温差发电器的内部结构 ,确定工作电流的最佳范围 .所得结果可为新型的半导体温差发电器的优化... 提出一种新型的半导体温差发电器 ,以效率和输出功率为目标函数分析其性能特性 .计算在不同情况下温差发电器的最大效率和输出功率 .进而优化温差发电器的内部结构 ,确定工作电流的最佳范围 .所得结果可为新型的半导体温差发电器的优化设计和最佳运行提供有价值的理论指导 。 展开更多

关键词 半导体温差发电器 结构参数 性能指标 优化设计

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非对称热阻对温差发电器性能的影响 被引量：1

15

作者 王军 李幸军 +1 位作者 孟庆天 黄志强 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第2期213-220,共8页

为了优化温差发电器的热阻,并提升其性能,研究了温差发电器两端热阻不同时的输出性能变化.利用不同导热系数和厚度的外陶瓷基板,模拟了温差发电器两端热阻,分析了两端热阻相同与不同两种情况下,温差、开路电压、输出功率随热源温度和负... 为了优化温差发电器的热阻,并提升其性能,研究了温差发电器两端热阻不同时的输出性能变化.利用不同导热系数和厚度的外陶瓷基板,模拟了温差发电器两端热阻,分析了两端热阻相同与不同两种情况下,温差、开路电压、输出功率随热源温度和负载电阻的变化规律.研究结果表明:温差发电器两端热阻相同时,其温差和开路电压随热源温度的增加而增加;两端热阻不同时,其开路电压和最大输出功率随热源温度的增加而增加;随着负载电阻的增加,有效温差也逐渐增加,功率则呈先增加、后减少的趋势;以两端热阻相同时温差发电器的性能数据为基准值,热端采用较小热阻的陶瓷基板更有利于提升温差发电器性能,且在最大输出功率附近性能提升效果更为明显,开路电压、最大输出功率和有效温差最大值分别增加了0.64 V、0.87 W和24.5℃. 展开更多

关键词 温差发电器 热阻 帕尔帖效应 性能优化 最大输出功率

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半导体温差发电器模块的热分析

16

作者 王红民 吴斌 陈方 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1829-1832,共4页

以TEP1-1264-1.5型温差发电器为研究对象,简化了温差发电器模块的几何模型,提出了一种模块整体化的计算模型。考虑了温差发电器两端的接触热因素的影响,以热力学的角度对温差发电器模块稳定工作时进行数值分析。结果表明:考虑了功率损... 以TEP1-1264-1.5型温差发电器为研究对象,简化了温差发电器模块的几何模型,提出了一种模块整体化的计算模型。考虑了温差发电器两端的接触热因素的影响,以热力学的角度对温差发电器模块稳定工作时进行数值分析。结果表明:考虑了功率损失和接触热对温差发电器热电性能影响时,输出电动势与发电器热端温度并不呈简单的线性关系,输出电动势的增大幅度随热端温度升高而逐渐减小。此外,半导体材料导热系数、发电器冷端对流换热系数对温差发电器的热电性能也有较大影响。 展开更多

关键词 温差发电器 半导体材料 热电性能 数值分析

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内置式温差发电器对流-辐射耦合传热模拟

17

作者 张征 黄勇勇 黎启柏 《机床与液压》 北大核心 2011年第13期23-25,共3页

对一种内置式温差发电器的对流-辐射耦合热特性进行了数值计算,分别得出其排气通道中,内置的转换元件和通道内壁面的换热量,在不同流速、温度、灰度条件下的变化趋势。基于Fluent的仿真结果表明:在高速、高温流动的条件下,内置转换元件... 对一种内置式温差发电器的对流-辐射耦合热特性进行了数值计算,分别得出其排气通道中,内置的转换元件和通道内壁面的换热量,在不同流速、温度、灰度条件下的变化趋势。基于Fluent的仿真结果表明:在高速、高温流动的条件下,内置转换元件的换热量以对流换热为主,内壁面的对流换热量与辐射换热量接近,而内置转换元件的总换热量高于内壁面的总换热量。 展开更多

关键词 温差发电器 对流 辐射 数值模拟

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球形温度场对平面温差发电器热电计算模型的影响

18

作者 王成江 方洋洋 +2 位作者 徐名 涂鸣麟 沈书林 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第25期172-177,共6页

为了解决现有热电模型不能计算球形温度场中平面温差发电器热电输出的问题,建立了球形温度场中平面温差发电器的热电输出计算模型。仿真测试表明,建立的球形温度场中平面温差发电器输出模型的计算误差不超过10%。基于所建模型,研究了形... 为了解决现有热电模型不能计算球形温度场中平面温差发电器热电输出的问题,建立了球形温度场中平面温差发电器的热电输出计算模型。仿真测试表明,建立的球形温度场中平面温差发电器输出模型的计算误差不超过10%。基于所建模型,研究了形成球形温度场的点热源的位置变化对平面温差发电器热电输出的影响。结果表明,增加点热源与温差发电器热端的距离,平面温差发电器输出的电流和功率大致呈指数规律减小;增加点热源与温差发电器的位置偏角,平面温差发电器输出的电流和功率大致呈抛物线规律减小。 展开更多

关键词 球形温度场 温差发电器 计算模型 有限元分析

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热管堆中分段式温差发电器的仿真分析 被引量：4

19

作者 张胤 郭凯伦 +6 位作者 王成龙 戴春辉 宋苹 张大林 秋穗正 田文喜 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2051-2060,共10页

温差发电器(TEG)是一种能够直接将热能转化为电能的器件设备,因此可在热管堆中将TEG作为能量转换系统。但当热管堆堆芯的平均或最高温度超过1000 K后,TEG的缺陷就会暴露出来。分段式温差发电器(STEG)可解决这一问题。本文在COMSOL软件... 温差发电器(TEG)是一种能够直接将热能转化为电能的器件设备,因此可在热管堆中将TEG作为能量转换系统。但当热管堆堆芯的平均或最高温度超过1000 K后,TEG的缺陷就会暴露出来。分段式温差发电器(STEG)可解决这一问题。本文在COMSOL软件中搭建了STEG模型,确定了数值模拟方法,并对STEG的几何形状和热电性能进行了优化设计,将热管与STEG组合成单通道模型来进行仿真计算。对STEG进行了稳态的仿真计算,得到STEG的几何优化设计,并探究了热电和热力性能,热电转换效率最高可达15.75%,最大应力约为270 MPa。在单通道模型中,结合STEG的最优几何设计,热电转换效率最高可达15.63%。本文工作可为STEG与热管堆结合的数值模拟提供相应的基础。 展开更多

关键词 热管堆 分段式温差发电器 数值模拟

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基于神经网络和遗传算法的温差发电器优化设计 被引量：8

20

作者 何嘉华 周宏甫 +1 位作者 刘二辉 张征 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第9期31-36,共6页

提出了将温差发电器对内燃机排气背压的影响纳入温差发电器的优化设计过程的观点,设计了一套新的温差发电器优化方案。以发电器尺寸参数为设计变量,以排气背压、质量作为约束条件,以发电片温差为目标进行优化设计。利用中心复合设计法... 提出了将温差发电器对内燃机排气背压的影响纳入温差发电器的优化设计过程的观点,设计了一套新的温差发电器优化方案。以发电器尺寸参数为设计变量,以排气背压、质量作为约束条件,以发电片温差为目标进行优化设计。利用中心复合设计法选取试验点,对试验点进行CFD仿真,采用高预测精度的改进BP神经网络拟合设计变量与目标函数间的关系,再利用遗传优化算法在设计空间寻找最佳设计点。优化后消除了发电器对排气背压的影响,温差提高了8.8%,质量降低了6.7%。 展开更多

关键词 温差发电器 神经网络 中心复合设计法 遗传算法

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