کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8072828 1521434 2016 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Thermal and stress analyses in thermoelectric generator with tapered and rectangular pin configurations
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل حرارتی و استرس در ژنراتور ترموالکتریک با تنظیمات پین مخروطی و مستطیلی
کلمات کلیدی
ژنراتور ترموالکتریک، استرس حرارتی، هندسه پین، پین های مخروطی
ترجمه چکیده
استرس حرارتی در ژنراتورهای ترموالکتریک برای کاربردهای خدمات طولانی حیاتی است. شیب درجه حرارت بالا به علت اختلاف دما در میان اتصالات باعث ایجاد سطوح استرس اضافی در پین های دستگاه و الکترودها در رابط ها می شود. در مطالعه حاضر، یک مولد ترموالکتریک با پیکربندی پین افقی در نظر گرفته شده است و تجزیه و تحلیل تنش حرارتی در دستگاه ارائه شده است. ویفر سرامیک به صورت پلاستیکی با درجه حرارت بالا شباهت دارد و الکترودهای مس در اتصالات پین معرفی می شوند تا مقاومت الکتریکی بین پین ها و صفحات اتصالی با درجه حرارت بالا و پایین را در طول عملیات کاهش دهند. کد عنصر محدود برای شبیه سازی زمینه های دما و استرس در مولد ترموالکتریک استفاده می شود. در این شبیه سازی ها، تلفات حرارتی و تابشی از پین های ترموالکتریک در نظر گرفته شده است و مواد پین بیسموت تلورید با و بدون سایز گنجانده شده است. یافته شده است که استحکام فون میزس در مقاطع بین اتصالات گرم و سرد و الکترودهای مس در مقادیر بالا به دست می آید. استحکام حرارتی در پیکان پیکان کناری به دست آمده از مقادیر پایین تر از مقطع عرضی مستطیل شکل است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
تجزیه و تحلیل حرارتی و استرس در ژنراتور ترموالکتریک با تنظیمات پین مخروطی و مستطیلی
چکیده انگلیسی
Thermal stress developed in thermoelectric generators is critical for long service applications. High temperature gradients, due to a large temperature difference across the junctions, causes excessive stress levels developed in the device pins and electrodes at the interfaces. In the present study, a thermoelectric generator with horizontal pin configuration is considered and thermal stress analysis in the device is presented. Ceramic wafer is considered to resemble the high temperature plate and copper electrodes are introduced at the pin junctions to reduce the electrical resistance between the pins and the high and low temperature junction plates during the operation. Finite element code is used to simulate temperature and stress fields in the thermoelectric generator. In the simulations, convection and radiation losses from the thermoelectric pins are considered and bismuth telluride pin material with and without tapering is incorporated. It is found that von Mises stress attains high values at the interface between the hot and cold junctions and the copper electrodes. Thermal stress developed in tapered pin configuration attains lower values than that of rectangular pin cross-section.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy - Volume 114, 1 November 2016, Pages 52-63
نویسندگان
, , ,