Исследование и разработка полупроводниковых термоэлектрических полупроводниковых теплообменных аппаратов проточного типа

• Автор: Мурадова, Мадина Миязуллаховна
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Список сокращений.

ТЭУ - термоэлектрическое устройство;

ТЭМ - термоэлектрический модуль;

ТЭС — термоэлектрическая система;

ТЭ - термоэлемент;

ТТН - термоэлектрические тепловые насосы;

ТХМ - термоэлектрические холодильные машины;

ТЭБ — термоэлектрическая батарея;

ТЭОУ - термоэлектрическое охлаждающее устройство;

ТЭГ - термоэлектрический генератор;

ТЭИТ - термоэлектрический интенсификатор теплопередачи; ППТЭП - полупроводниковый термоэлектрический преобразователь; РЭА - радиоэлектронная аппаратура;
ММ - математическая модель.

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Оценка состояния и развития термоэлектрического приборостроения
1.2. Конструкции термоэлектрических преобразователей и их применение в устройствах различного назначения.
1.3. Методы расчета термоэлектрических устройств
1.4. Классификация термоэлектрических устройств
1.5. Методы интенсификации теплопередачи в теплообменных аппаратах
1.6. Применение термоэлектрических преобразователей для интенсификации процесса теплопередачи
1.7. Постановка задач исследования
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ ПРОТОЧНОГО ТИПА.
2.1. Математическое моделирование стационарных режимов работы термоэлектрических полупроводниковых устройств проточного типа.
2.2. Модель теплообменного аппарата проточного типа трубчатой конструкции с поперечными ребрами.
2.3 Модель теплообменных аппаратов трубчатой конструкции с продольными ребрами.
2.4. Анализ результатов численного эксперимента термоэлектрических теплообменных аппаратов проточного типа с поперечными и продольными ребрами.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 89 ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ.
3.1. Описание стенда экспериментальных исследований
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований
3.3.Результаты экспериментальных исследований
термоэлектрических теплообменных аппаратов трубчатой конструкции.
3.4. Оценка погрешности измерений
4. РАЗРАБОТКА И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ. 1' °
4.1. Конструкции термоэлектрических теплообменных аппаратов 105 проточного типа с продольными ребрами.
4.2. Конструкция термоэлектрического теплообменного аппарата 109 проточного типа с поперечными ребрами
4.3. Конструкция термоэлектрического теплообменного аппарата 111 проточного типа с поперечными ребрами, выполненными
сегментарно.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
сохраняя неизменной температуру объекта. Хотя количество теплоты, отводимой теплообменником, при этом возрастает, необходимая величина площади поверхности теплообменника может быть уменьшена [39].
Используя ТЭБ в качестве интенсификатора теплообмена между трансформаторами небольшой мощности и окружающей средой, удается сократить вдвое размеры и вес охлаждающих радиаторов, либо при сохранении габаритов радиаторов, удвоить рабочую мощность трансформаторов, не опасаясь их перегрева [118].
Критерием эффективности использования ТЭБ для интенсификации теплообмена служит отношение площадей теплообменника и ТЭБ [84].
Очевидно, максимум эффективности ТЭБ в этом случае соответствует минимуму площади поверхности теплообменника [84]. Условия этого минимума - оптимальный ток и перепад температуры - определены в работах [34, 136]. Указанная задача для интенсификации теплообмена решалась в [118]. Полученные выражения для оптимальной температуры теплообменника сложны и затрудняют аналитическое определение величины эффективности [84].
Используя упрощенный подход, получены более простые выражения для определения оптимальной температуры в работах [34, 85]. Оценка максимальной эффективности интенсификатора дана в работе [86].
1.7. Постановка задач исследования
Приведенный обзор публикаций, посвященный ТЭУ, наглядно доказывает, что область их применения затрагивает не только традиционные сферы охлаждения или нагрева объектов и потоков теплоносителей соответственно ниже или выше температуры окружающей среды. При использовании ТЭБ для интенсификации процесса теплопередачи в теплообменных аппаратах, в частности, обеспечивается принудительная