Приведены метод и результаты компьютерного проектирования проницаемых термоэлементов из функционально-градиентных материалов (ФГМ) для охлаждения теплоносителя, который продувается сквозь каналы или поры в ветвях. Показано, что холодильный коэффициент проницаемых термоэлементов из ФГМ на основе Bi - Te может быть в 2-3 раза выше, чем у традиционно используемых однородных монолитных термоэлементов, что свидетельствует о перспективности их применения для охлаждения потоков газов и жидкостей.

Method and outcomes of computer designing of the permeable thermoelements based on functionally graded materials (FGM) for cooling of heat-transfer agent blowing through the channels or pores inside the legs are considered. It has been received that the coefficient of performance of permeable FGM-based thermoelements in 2-3 times is higher, than for traditionally used homogeneous monolithic thermoelements that testify to prospects of such thermoelements usage for gases and liquids cooling.

Ключ. слова: термоэлектричество, термоэлементы, теллурид висмута, холодильный коэффициент, кондиционер
Індекс рубрикатора НБУВ: З264.5 + Н762.3

Рубрики:

Перетворювачі та випрямлячі

Кондиціонування повітря

Шифр НБУВ: Ж14479 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати дослідження проникного термоелемента з вітками із функціонально-градієнтних матеріалів у режимі генерації електричної енергії. Під час розрахунків враховано температурні залежності властивостей матеріалів віток. На підставі теорії оптимального керування розроблено математичні методи та комп'ютерні програми знаходження оптимальної неоднорідності матеріалів віток і оптимальних витрат теплоносія. Знайдено оптимальні функції неоднорідності матеріалів з Bi-Te-Sb. Установлено можливість підвищення ККД у разі використання проникних термоелементів із функціонально-градієнтних матеріалів у 1,61 разів у порівнянні з термоелементами з однорідних віток.

Досліджено проникний термоелемент, що працює в режимі генерації електричної енергії. Наведено методику розрахунку й оптимізації його основних параметрів. Показано переваги таких термоелементів перед звичайними.

Проведено класифікацію варіантів фізичних моделей термоелементів із внутрішнім і бічним теплообміном. Проведено вивчені і невивчені варіанти таких термоелементів.

Наведено результати теоретичних досліджень з використання неоднорідних матеріалів (ФГМ) для проникних термоелементів. Описано методи їх комп'ютерного проектування з метою досягнення максимального ккд перетворення енергії. Для матеріалів на основі телуриду вісмуту приведено оптимальні розподіли неоднорідності проникного термоелемента у вигляді залежностей коефіцієнта термоелектрорушійної сили, електро- та теплопровідності вздовж висоти гілки для випадку, за якого температура теплоносія на вході 600 К, а температура холодних спаїв термоелемента 300 К. Показано, що використання ФГМ у проникних термоелементах дозволяє підвищити ккд щодо класичних термоелементів з монолітних матеріалів у 1,3 - 1,6 рази для матеріалів на основі телуриду вісмуту.

Індекс рубрикатора НБУВ: З392.5

Рубрики:

Термоелектричні холодильні установки

Шифр НБУВ: Ж23042 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена возможность использования анизотропных оптико-термоэлементов в качестве сенсоров тепловых потоков, предназначенных для контроля глубины охлаждения термоэлектрических модулей Пельтье.

Надано стислий опис методу та конструкції вимірювача для безконтактного контролю глибини охолодження термоелектричних мікромодулів Пельтье в статичному та динамічному режимах із похибкою вимірювань, що не перевищує 1 %, за продуктивності 160 охолоджувачів на зміну. Як чутливі елементи датчика теплових потоків використано анізотропні оптикотермоелементи.

Індекс рубрикатора НБУВ: З392.5

Рубрики:

Термоелектричні холодильні установки

Шифр НБУВ: Ж23042 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено дослідження проникних функціонально-градієнтних термоелементів, теплообмін в яких відбувається внаслідок прокачування через пори або канали рідинного або газоподібного теплоносія. Запропоновано різні моделі даних термоелементів, наведено їх фізичний опис з урахуванням об'ємних термоелектричних ефектів, температурних залежностей матеріалу, контактних опорів. На підставі методів комп'ютерного моделювання та теорії оптимального керування створено методи розрахунку й оптимізації основних параметрів. Встановлено, що використання оптимальних функціонально-градієнтних термоелектричних матеріалів та просторового розподілу джерел і витоків тепла дозволяє підвищити енергетичну ефективність термоелектричного способу перетворення енергії для режимів термоелектричного охолодження та генерації електричної енергії.

Наведено методи розрахунку й комп'ютерного моделювання проникного пластинчастого термоелемента в режимі термоелектричного нагрівання. Подано результати дослідження основних енергетичних характеристик і їх порівняння з аналогічними характеристиками класичного термопарного елемента, яке показало можливість підвищення опалювального коефіцієнта на 50 % у порівнянні із класичними термопарними елементами.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379 + З252.4

Рубрики:

Фізика напівпровідників та діелектриків

Теплоелектричні генератори. Термопари

Шифр НБУВ: Ж23042 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З32-53

Рубрики:

Теплотехнічні вимірювання

Шифр НБУВ: Ж69219 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З252.4 в641.8

Рубрики:

Теплоелектричні генератори. Термопари

Шифр НБУВ: Ж23042 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З252.4-01

Рубрики:

Теплоелектричні генератори. Термопари

Шифр НБУВ: Ж23042 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано метод розрахунку та комп'ютерного моделювання проникного термоелемента в режимі термоелектричного нагрівання. Досліджено його енергетичні характеристики та здійснено порівняння з класичним термопарним елементом. Доведено, що використання таких перетворювачів енергії дозволить підвищити опалювальний коефіцієнт на 10 - 30 %.

Індекс рубрикатора НБУВ: З252.4

Рубрики:

Теплоелектричні генератори. Термопари

Шифр НБУВ: Ж69219 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З392.5

Рубрики:

Термоелектричні холодильні установки

Шифр НБУВ: Ж23042 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З252

Рубрики:

Джерела безперервного одержання електроенергій

Шифр НБУВ: Ж23042 Пошук видання у каталогах НБУВ