本文關(guān)鍵詞：基于熱電制冷的醫(yī)用試劑倉(cāng)研制與熱端強(qiáng)化傳熱研究

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【摘要】：熱電制冷廣泛應(yīng)用在各種溫控場(chǎng)景,醫(yī)用試劑受溫度影響很大,需要低溫儲(chǔ)存,若溫度控制不好,很容易造成試劑失效。對(duì)于小型的醫(yī)用試劑倉(cāng),其可提供的制冷模塊安裝空間較小,傳統(tǒng)的制冷方式往往無法滿足制冷需求。而熱電制冷以其安裝方便、模塊體積小等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于小型醫(yī)用試劑倉(cāng)的溫控中。本文采用熱電制冷的方法研制了一套醫(yī)用熱電制冷試劑倉(cāng),并對(duì)這套裝置進(jìn)行了優(yōu)化分析。本文根據(jù)醫(yī)用試劑倉(cāng)存儲(chǔ)試劑的需求,設(shè)計(jì)了一款五盒位的試劑存儲(chǔ)倉(cāng)。通過對(duì)醫(yī)用試劑倉(cāng)做了熱力計(jì)算,針對(duì)實(shí)際情況,選擇了熱端為風(fēng)扇和散熱器相結(jié)合的強(qiáng)制對(duì)流散熱方式。分別對(duì)該散熱系統(tǒng)的熱電制冷片和防水密封部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),完成了熱電制冷醫(yī)用試劑倉(cāng)的研制。對(duì)熱電制冷模塊的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)研究表明:該散熱裝置能夠保持試劑倉(cāng)中試劑的溫度維持在需求的溫度范圍內(nèi)。試劑的溫度為:7.2℃、6.7℃、6.3℃、7.0℃、7.3℃,優(yōu)化結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果誤差在6%以內(nèi)。通過CFD分析,對(duì)熱電制冷模塊的熱端散熱器進(jìn)行了優(yōu)化,模擬顯示,優(yōu)化后的熱電制冷模塊所制取的溫度更低。對(duì)熱電制冷的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了優(yōu)化,優(yōu)化后發(fā)現(xiàn):風(fēng)扇吹風(fēng)狀態(tài)的冷端溫度比風(fēng)扇吸風(fēng)狀態(tài)冷端溫度低1.28℃;工作電流為3A時(shí),制冷系統(tǒng)的制冷效果最好;冷熱端溫度隨著環(huán)境溫度的升高而上升;界面熱阻對(duì)熱電制冷系統(tǒng)散熱有非常顯著的影響,不考慮界面熱阻與考慮界面熱阻對(duì)比,制冷系數(shù)由原來的0.337降低到0.264。本文研究表明,采用熱電制冷模塊能在一定環(huán)境溫度范圍內(nèi)能將試劑倉(cāng)中的試劑控制在需求的溫度范圍內(nèi)。
【關(guān)鍵詞】：醫(yī)用試劑倉(cāng) 熱電制冷 密封設(shè)計(jì) 仿真優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH77
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 主要符號(hào)表8-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 熱電制冷技術(shù)9-11
• 1.2 熱電制冷性能優(yōu)化的研究方向11-15
• 1.2.1 熱電材料11-13
• 1.2.2 熱電材料的制備方法13-14
• 1.2.3 制冷模塊系統(tǒng)優(yōu)化14-15
• 1.3 熱電制冷在醫(yī)療器械的應(yīng)用15
• 1.4 課題的提出15-16
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 2 醫(yī)用試劑倉(cāng)熱電制冷系統(tǒng)研制17-37
• 2.1 醫(yī)用型熱電制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景17-18
• 2.2 熱電制冷試劑倉(cāng)的結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2.1 溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求18-19
• 2.2.2 熱負(fù)荷計(jì)算19
• 2.2.3 試劑倉(cāng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19
• 2.3 試劑倉(cāng)熱電制冷系統(tǒng)19-24
• 2.3.1 熱端散熱方式19-21
• 2.3.2 熱電制冷片防水密封21-24
• 2.4 熱電制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-34
• 2.4.1 熱電制冷器設(shè)計(jì)24-29
• 2.4.2 熱電制冷模塊的密封設(shè)計(jì)29-34
• 2.5 熱電制冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究34-35
• 2.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>34
• 2.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果34-35
• 2.6 本章小結(jié)35-37
• 3 醫(yī)用試劑倉(cāng)熱電制冷系統(tǒng)模擬研究37-51
• 3.1 模型建立37-38
• 3.1.1 物理模型37
• 3.1.2 參數(shù)設(shè)定37-38
• 3.2 模型處理38-41
• 3.2.1 網(wǎng)格劃分38-40
• 3.2.2 控制方程離散40
• 3.2.3 基本假設(shè)40-41
• 3.2.4 邊界條件41
• 3.3 模型結(jié)果及分析41-42
• 3.4 熱端散熱器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化42-48
• 3.4.1 基板厚度對(duì)熱電制冷性能的影響43-44
• 3.4.2 翅片厚度對(duì)熱電制冷性能的影響44
• 3.4.3 翅片數(shù)對(duì)熱電制冷性能的影響44-45
• 3.4.4 翅片高度對(duì)熱電制冷性能的影響45-46
• 3.4.5 最優(yōu)散熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-51
• 4 醫(yī)用試劑倉(cāng)熱電制冷系統(tǒng)優(yōu)化分析51-61
• 4.1 熱電制冷性能的影響因素51-57
• 4.1.1 風(fēng)扇安裝方向?qū)犭娭评湫阅艿挠绊?/span>51-53
• 4.1.2 工作電流對(duì)熱電制冷性能的影響53-54
• 4.1.3 環(huán)境溫度對(duì)熱電制冷性能的影響54-55
• 4.1.4 界面熱阻對(duì)熱電制冷性能的影響55-57
• 4.2 采用優(yōu)化后參數(shù)的結(jié)果57-58
• 4.3 本章小結(jié)58-61
• 5 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 研究工作結(jié)論61-62
• 5.2 后續(xù)工作展望62-63
• 致謝63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄69
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利69
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目69

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2 羅清海,湯廣發(fā),王靜偉;小型和微型熱電制冷的應(yīng)用與前景[J];制冷空調(diào)與電力機(jī)械;2005年01期

3 王小群;杜善義;;熱電制冷技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J];中國(guó)航天;2006年10期

4 李可長(zhǎng);;基于分布式的熱電制冷方案與效能分析[J];低溫與超導(dǎo);2010年10期

5 羅清海;李高峰;肖晟浩;;電子器件熱電制冷溫度條件的優(yōu)化[J];半導(dǎo)體光電;2014年02期

6 楊春燕,王維揚(yáng);熱電制冷技術(shù)現(xiàn)狀[J];紅外;2001年02期

7 張興娟;王羽白;;機(jī)載小功率熱電制冷系統(tǒng)的性能分析(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2010年02期

8 職更辰;王瑞;;熱電制冷技術(shù)的進(jìn)展及應(yīng)用[J];制冷;2012年04期

9 李石磊;;關(guān)于影響熱電制冷性能的研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2013年01期

10 陳旭,李元山,畢人良;電子設(shè)備冷卻中熱電制冷的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];制冷學(xué)報(bào);2001年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 王鐵軍;萬麗君;王正;李彥軍;王國(guó)華;;風(fēng)冷式熱電制冷實(shí)驗(yàn)裝置研制[A];第七屆全國(guó)低溫生物醫(yī)學(xué)及器械學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年

2 陳煥新;湯魁;舒朝暉;謝軍龍;李愛博;申利梅;;風(fēng)冷式熱電制冷模塊的穩(wěn)態(tài)模擬[A];全國(guó)暖通空調(diào)制冷2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

3 李鵬;華澤釗;;熱電制冷的困難及其新發(fā)展[A];上海市制冷學(xué)會(huì)二○○一年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

4 李世忠;韓吉田;傅益;;熱電制冷技術(shù)在人體熱防護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];走中國(guó)創(chuàng)造之路——2011中國(guó)制冷學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

5 陳煥新;湯魁;舒朝暉;謝軍龍;;某種風(fēng)冷式熱電制冷模塊的數(shù)值模擬[A];中國(guó)制冷學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

6 徐立珍;李繼軍;朱倩;雷金果;張開鋒;;基于熱電制冷技術(shù)航空地面空調(diào)裝備的實(shí)驗(yàn)研究[A];探索創(chuàng)新交流－－中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2004年

7 明崗;;熱電制冷片的模擬仿真[A];全國(guó)暖通空調(diào)制冷2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

8 王國(guó)田;;一種基于熱電制冷原理和Fuzzy-PID算法的PCR儀的設(shè)計(jì)[A];國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器應(yīng)用、創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集（二）[C];2007年

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1 楊亞新;微型熱電制冷片用于激光器散熱的研究[D];華中科技大學(xué);2014年

2 徐淑鵬;基于熱電制冷的醫(yī)用試劑倉(cāng)研制與熱端強(qiáng)化傳熱研究[D];重慶大學(xué);2016年

3 吳立濤;熱電制冷傳熱分析數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];遼寧科技大學(xué);2013年

4 錢小龍;熱電制冷技術(shù)應(yīng)用于電子器件熱管理的數(shù)值分析[D];華中科技大學(xué);2013年

5 傅益;熱電制冷式人體熱防護(hù)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2013年

6 謝玲;小型熱電制冷（除濕）器的開發(fā)與研究[D];湖南大學(xué);2007年

7 鐘達(dá)亮;LED散熱過程的數(shù)值模擬及性能優(yōu)化研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

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9 張博;熱電制冷液體冷卻技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：893901