华南理工大学学报(自然科学版)

作者：孟凡凯, 陈赵军, 徐辰欣, 等

单位：海军工程大学 动力工程学院，湖北 武汉 430033

关键词：热电制冷器,热管,有限时间热力学,热力学完善度,制冷率密度,制冷系数

基金：国家自然科学基金资助项目 ( 11974429，51979278) ; 基础加强计划领域基金项目 ( 2101070)

热管具有导热性能高、轻便化、小型化的优点。建立了基于热管散热的热电制冷器有限时间热力学模型，给出了冷、热端热阻的具体计算方法。为了反映热电模块单位面积下的制冷能力，采用制冷率密度分析方法和折算面积热阻法，用数值算例分析了关键运行参数和设计参数的影响。为了比较不同工况下的制冷性能，首次引入热力学完善度性能指标，对热电制冷器的制冷性能进行了综合分析。给出了制冷器运行的最佳电流工作区间以及制冷温差范围，分析了制冷模块填充系数、制冷温差、热管参数 ( 蒸发段长度和管壁厚度) 对制冷器制冷率密度、制冷系数和热力学完善度的影响，并与风冷散热方式进行了比较，所得结果可为基于热管散热的制冷器设计和运行提供理论指导。

来源：2021年第10期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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