基于ANSYS的溫差發(fā)電器性能
本文選題:熱電耦合 + 穩(wěn)態(tài)特性 ; 參考:《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》2014年07期
【摘要】:溫差發(fā)電器用作高壓電氣設(shè)備的電源,能夠有效解決檢測裝置的信號和電源隔離問題,并使設(shè)備余熱得到利用。為了提高溫差發(fā)電器的性能,本論文研究了影響溫差發(fā)電器性能的各種因素,并在ANSYS上建立了由單PN結(jié)組成的熱電單偶的三維模型。分別在穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)條件下,研究了幾種不同的絕緣填充物和散熱片翅片高度對熱電單偶的冷熱兩端溫差和輸出電壓的影響。結(jié)果表明,隨著冷端散熱片翅片高度的增高,穩(wěn)態(tài)時(shí)冷熱兩端溫差和輸出電壓增大到逐漸趨于穩(wěn)定;隨著PN結(jié)的縫隙之間所添加的絕緣填充物的熱導(dǎo)率的增大,穩(wěn)態(tài)時(shí)冷熱兩端的溫差和輸出電壓減小到逐漸趨于穩(wěn)定。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比分析,仿真結(jié)果得到了進(jìn)一步驗(yàn)證。
[Abstract]:The thermoelectric generator is used as the power source of high voltage electrical equipment, which can effectively solve the problem of signal and power isolation of the detection device, and make use of the residual heat of the equipment. In order to improve the performance of thermoelectric generator, various factors affecting the performance of thermoelectric generator are studied in this paper, and a three-dimensional model of thermoelectric single pair composed of single PN junction is established on ANSYS. The effects of different insulating fillers and fin heights on the temperature difference between the two ends of the thermoelectric pair and the output voltage were studied under steady and transient conditions respectively. The results show that with the increase of the fin height at the cold end, the temperature difference between the two ends of the cold and hot ends and the output voltage increase to a steady state, and with the increase of the thermal conductivity of the insulating filler added between the gaps in the PN junction, the temperature difference between the two ends of the cold end and the output voltage increase gradually. In steady state, the temperature difference and output voltage decrease to a steady state. By comparing and analyzing the experimental results, the simulation results are further verified.
【作者單位】: 中國科學(xué)院電工研究所應(yīng)用超導(dǎo)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51177161,51277172) 中國電機(jī)工程學(xué)會電力青年科技創(chuàng)新資助項(xiàng)目
【分類號】:TM913
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,本文編號:1904047
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