热电制冷作为一种新兴的制冷技术,在实际应用中具有体积小,无污染等优点,因此有很广阔的应用前景。现存技术中,通过增大材料优质系数来提高热电制冷模块制冷效率的方式进展比较缓慢,所以现阶段在实际应用中其实是通过提高热电制冷的热端散热效率来间接提高热电制冷系统的制冷性能。
故本文通过探究提升热电制冷的热端散热效率来提高热电制冷的制冷性能,并针对强迫对流下热电制冷热端翅片式散热器的工作状态、几何参数等进行了一系列研究,具体研究内容如下:1)采用控制变量的方法,对强迫对流条件下热电制冷热端散热风扇的安装方法、散热器的几何参数以及风速的大小等因素进行了分析,并通过实验对数值模型模拟结果的准确性进行了验证。研究之后发现,在所探究的普通矩形翅片式散热器的六种风扇安装方法中,最佳的风扇安装方法为单风扇单侧吹风的安装方法,且在此安装方法下其最佳风速为5m/s,最佳翅片间距为5mm。
2)在广义牛顿黏性定律的理论基础上,设计了五种不同垂直截面形状的翅片式散热器,并经过控制变量的方法,探究了在固定风速下,翅片的截面形状对散热器散热性能的影响。研究之后发现,在相同条件下,三角形翅片式散热器具有相对最佳的散热效果,且其材料损耗在所探究的五种翅片中也具有非常大的优势。然后通过对比研究,得到了三角形翅片式散热器优于普通矩形翅片式散热器的翅片间距范围为[2mm,6mm)。
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