کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8071821 1521400 2018 22 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical simulation on thermoelectric and mechanical performance of annular thermoelectric generator
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی عددی بر عملکرد ترموالکتریک و مکانیکی ژنراتور ترموالکتریک حلقوی
کلمات کلیدی
ابعاد هندسی، عملکرد ترموالکتریک، قابلیت اطمینان مکانیکی، مولد ترموالکتریک ژنراتور،
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک مدل سه بعدی عنصر محدود از دستگاه های ترموالکتریک حلقوی برای بهینه سازی ابعاد هندسی و تعداد ترموکوپل ها برای افزایش عملکرد ترموالکتریکی و قابلیت اطمینان مکانیکی ایجاد شده است. تأثیرات ابعاد هندسی و تعداد ترموکوپلها بر عملکرد ترموالکتریک و قابلیت اطمینان مکانیکی ژنراتور های ترموالکتریک حلقوی به ترتیب بررسی می شوند. نتایج عددی نشان می دهد که با افزایش نسبت زاویه پایه ترموالکتریک، حداکثر استرس فون میوز در پاهای ترموکوپل ها ابتدا کاهش می یابد و سپس افزایش می یابد و عملکرد ترموالکتریک ترموکوپل حلقوی می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد. علاوه بر این، افزایش طول پاها از ترموکوپل ها می تواند عملکرد ترموالکتریک را کاهش دهد، اما قابلیت اطمینان مکانیکی ترموکوپل های حلقوی را بهبود می بخشد. برای کل ژنراتور ترموالکتریک حلقوی، تعداد ترموکوپلهای مختلف بهینه برای افزایش عملکرد ترموالکتریک برای مقاومت خارجی متفاوت وجود دارد. تعداد ترموکوپل ها تاثیر اندکی بر فشار حداکثر فون میوز در پاهای ژنراتور ترموالکتریک حلقوی دارند. در نهایت، ابعاد هندسی مطلوب ژنراتور ترموالکتریک با عملکرد بالا و ترموالکتریک و مکانیکی نیز مورد بحث قرار گرفته است. این نتایج می تواند بعضی از راهنمایی ها را برای طراحی بهینه سازی ژنراتورهای ترموالکتریک حلقوی ارائه دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
شبیه سازی عددی بر عملکرد ترموالکتریک و مکانیکی ژنراتور ترموالکتریک حلقوی
چکیده انگلیسی
In this paper, a three dimensional finite element model of annular thermoelectric devices is established to optimize the geometric dimensions and the number of thermocouples for the enhancement of the thermoelectric performance and mechanical reliability. The influences of geometric dimensions and the number of the thermocouples on the thermoelectric performance and the mechanical reliability of annular thermoelectric generators are investigated, respectively. The numerical results indicate that with the increasing the angle ratio of the thermoelectric leg, the maximum von Mises stress in the legs of thermocouples decreases first and then increases, and the thermoelectric performance of the annular thermocouple can be significantly improved. In addition, increasing the length of legs of thermocouples would reduce the thermoelectric performance, but improve the mechanical reliability of annular thermocouples. For the whole annular thermoelectric generator, there exists different optimal number of thermocouples to enhance the thermoelectric performance for different external resistance. The number of thermocouples has little influence on the maximum von Mises stress in the legs of annular thermoelectric generators. Finally, the optimal geometric dimensions of the annular thermoelectric generator with high thermoelectric and mechanical performance are also discussed. These results can provide some guidance for the optimization design of annular thermoelectric generators.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy - Volume 150, 1 May 2018, Pages 38-48
نویسندگان
, ,