Моделирование теплопередачи в устройстве подвода теплоты термоэлектрического блока охлаждения
Автор: Васильев Е.Н.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Математическое моделирование. Численный эксперимент
Статья в выпуске: 1 т.16, 2023 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрен процесс теплопередачи в устройстве подвода теплоты термоэлектрического блока охлаждения. Из численного решения двумерных задач теплопроводности получены значения термических сопротивлений теплораспределителя и воздушного теплообменника. Выполнен расчет зависимости холодопроизводительности от силы тока для двух характерных значений суммарного термического сопротивления устройства подвода теплоты. Проведен анализ режимов работы термоэлектрических модулей и выбор параметров электропитания для устранения теплового дисбаланса, вызванного различием термических сопротивлений частей воздушного теплообменника.
Теплопередача, воздушный теплообменник, термическое сопротивление, холодопроизводительность, термоэлектрический блок охлаждения
Короткий адрес: https://sciup.org/146282570
IDR: 146282570 | УДК: 537.32
Modeling of heat transfer in the heat supply device of the thermoelectric cooling unit
The heat transfer process in the heat supply device of the thermoelectric cooling unit is considered. From the numerical solution of two-dimensional problems of heat conduction, the values of thermal resistances of the heat distributor and air heat exchanger are obtained. The dependence of the cooling capacity of thermoelectric modules on the current strength is calculated for two characteristic values of the total thermal resistance of the heat supply device. The analysis of the operating modes of thermoelectric modules and the choice of power supply parameters to eliminate the thermal imbalance caused by the difference in thermal resistance of the parts of the air heat exchanger was carried out.
Список литературы Моделирование теплопередачи в устройстве подвода теплоты термоэлектрического блока охлаждения
- Анатычук Л. И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства. Киев, Наукова думка, 1979. 765 c. [Anatychuk L. I. Thermal elements and thermoelectric devices. Kiev, Naukova dumka, 1979. 765 p. (In Rus.)]
- Каганов М. А., Привин М. Р. Термоэлектрические тепловые насосы (теоретические основы расчета). Л., Энергия, 1970. 176 c. [Kaganov M. A., Pryvin M. P. Thermoelectric Heat Pumps (Theoretical Calculation Basics), (Leningrad, Energiya, 1970. 176 p. (In Rus.)]
- Булат Л. П. Термоэлектрическое охлаждение. СПб., СПбГУНиПТ, 2002. 147 с. [Bulat L. P. Thermoelectric cooling, St. Petersburg, 2002. 147 р. (In Rus.)]
- Васильев Е. Н. Влияние термических сопротивлений на холодильный коэффициент термоэлектрической системы охлаждения, Журнал технической физики. 2021, 91(5), 743-747 [Vasil'ev E. N. The Effect of Thermal Resistances on the Coefficient of Performance of a Thermoelectric Cooling System, Technical Physics, 2021, 66(6), 815-819]
- Патент 2511922 (РФ) от 10.04.14 г, МПК F25B 21/02. Термоэлектрический блок охлаждения. Деревянко В. А., Гладущенко В. Н., Гейнц Э. Р., Коков Е. Г., Васильев Е. Н., Руссков В. В. [Patent 2511922 (RF), dated 10.04.14, MPK F25B 21/02. Thermoelectric cooling unit. Derevjanko V. A., Gladushchenko V. N., Gejnts E. R., Kokov E. G., Vasil'ev E. N., Russkov V. V. (In Rus.)]
- Васильев Е. Н., Гейнц Э. Р., Деревянко В. А., Коков Е. Г., Кукушкин С. В. Термоэлектрический блок охлаждения. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2019, 12(2), 146-152 [Vasil'ev E. N., Gejnts E. R., Derevyanko V. A., Kokov E. G., Kukushkin S. V. Thermoelectric cooling block, J. Sib. Fed. Univ. Eng. technol, 2019, 12(2), 146-152 (In Rus.)]
- Vian J. G., Astrain D. Development of a heat exchanger for the cold side of a thermoelectric module. Applied Thermal Engineering, 2008, 28, 1514-1521.
- Васильев Е. Н. Расчет и оптимизация теплообменников термоэлектрического блока охлаждения. Теплофизика и аэромеханика, 2022, 29(3), 419-429 [Vasil'ev E. N. Calculation and optimization of heat exchangers for thermoelectric cooling unit. Thermophysics and Aeromechanics, 2022, 29(3), 401-410]
- Самарский А. А. Теория разностных схем. М., Наука, 1989. 616 с. [Samarskii A. A. The theory of difference schemes. Moscow, Nauka, 1989. 616 p. (In Rus.)]
- Васильев Е. Н., Деревянко В. В. Математическая модель процессов теплообмена в сотовой панели с тепловыми трубами. Вестник СибГАУ, 2010, (2), 4-7 [Vasil'ev E. N., Derevyanko V. V. Mathematical model of heat exchange processes in honeycomb panels with heat pipes. VestnikSibGAU, 2010, (2), 4-7 (In Rus.)]
- Васильев Е. Н., Емельянов Д. П., Нестеров Д. А. Экспериментальное исследование ине-еобразования в пластинчатом теплообменнике. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2022. 15(1), 24-34 [Vasil'ev E. N., Emel'yanov D. P., Nesterov D. A. Experimental Study of Frost Formation in a Plate Heat Exchanger, J. Sib. Fed. Univ. Eng. technol., 2022, 15(5), 24-34 (In Rus.)]
- Васильев Е. Н., Деревянко В. А. Анализ эффективности применения термоэлектрических модулей в системах охлаждения радиоэлементов. Вестник СибГАУ. 2013, (4), 9-13 [Vasil'ev E. N., Derevyanko V. A. Analysis of thermoelectric modules efficiency in cooling systems. Vestnik SibGAU, 2013, (4), 9-13 (In Rus.)]
- Васильев Е. Н. Расчет и оптимизация режимов термоэлектрического охлаждения теплонагруженных элементов. Журнал технической физики, 2017, 87(1), 80-86 [Vasil'ev E. N. Calculation and Optimization of Thermoelectric Cooling Modes of Thermally Loaded Elements. Technical Physics, 2017, 62(1), 90-96]
- Васильев Е. Н. Регулирование режима охлаждения термоэлектрического блока. Журнал СФУ. Техника и технологии, 2021, 14(4), 416-423 [Vasil'ev E. N. Regulation of Cooling Mode of Thermoelectric Bloc, J. Sib. Fed. Univ. Eng. technol, 2021, 14(4), 416-423 (In Rus.)]
