半導體制冷技術數值模型建立及仿真

熱電制冷又稱作溫差電制冷,或半導體制冷,它是利用熱電效應(帕爾帖效應)的一種制冷方法。本案例建立了一模型,模型由上下兩層組成,上層是由T1-T24組成,下層是由B1-B24組成,由于上層偶數為絕熱材料,因此,建立模型中可以去掉,用絕熱邊界簡化代替,同樣地,由于下層奇數為絕熱材料,所以下層奇數材料也可以簡化去掉。因此模型可建立為如圖所示。

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圖1 幾何模型(藍色部分為上層制冷工質,灰色部分為下層傳熱介質)

   模型的上下層外徑和內徑相同,外徑為20mm,內徑為2mm,制冷工質的結構厚度為0.184mm,傳熱工質的結構厚度為0.1mm。上層和下層各有24塊。仿真得到不同時刻下的上層介質溫度變化分布情況,如圖所示。

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圖2 T1塊制冷工質溫度隨時間的變化關系曲線

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