基于热管散热的热电制冷器性能综合分析

作     者：孟凡凯 陈赵军 徐辰欣 江帆 谢志辉 MENG Fankai;CHEN Zhaojun;XU Chenxin;JIANG Fan;XIE Zhihui

作者机构：海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11974429,51979278) 基础加强计划领域基金项目(2101070) 

出 版 物：《华南理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2021年第49卷第10期

页      码：104-113页

摘      要：热管具有导热性能高、轻便化、小型化的优点。建立了基于热管散热的热电制冷器有限时间热力学模型,给出了冷、热端热阻的具体计算方法。为了反映热电模块单位面积下的制冷能力,采用制冷率密度分析方法和折算面积热阻法,用数值算例分析了关键运行参数和设计参数的影响。为了比较不同工况下的制冷性能,首次引入热力学完善度性能指标,对热电制冷器的制冷性能进行了综合分析。给出了制冷器运行的最佳电流工作区间以及制冷温差范围,分析了制冷模块填充系数、制冷温差、热管参数(蒸发段长度和管壁厚度)对制冷器制冷率密度、制冷系数和热力学完善度的影响,并与风冷散热方式进行了比较,所得结果可为基于热管散热的制冷器设计和运行提供理论指导。

主 题 词：热电制冷器 热管 有限时间热力学 热力学完善度 制冷率密度 制冷系数 

学科分类：080705[080705] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.12141/j.issn.1000-565X.210079

馆 藏 号：203106302...