Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0212U001658, 0108U010792 , Науково-дослідна робота Назва роботи Термоелектричні перетворювачі енергії з розподіленими джерелами тепла Назва етапу роботи Керівник роботи Анатичук Лук'ян Іванович, Дата реєстрації 20-02-2012 Організація виконавець Інститут термоелектрики Національної академії наук та Міністерства освіти і науки України Опис етапу Звіт на 195 стор., 71 рис., 3 табл., 258 джерел. Предмет дослідження є взаємопов'язані скалярні та векторні фізичні поля розподілів температур, теплових потоків, електричних потенціалів та густини електричного струму у робочих тілах класичних і вихрових термоелементів за наявності розподілених неізотермічних джерел та витоків тепла. Об'єктом дослідження є термоелектричне перетворення енергії в термоелектричних перетворювачах енергії з неізотермічними розподіленими джерелами і витоками тепла. Мета проекту - підвищення ефективності термоелектричного перетворення енергії термоелементів за рахунок використання неізотермічних розподілених джерел і витоків тепла. Основні науково-технічні результати роботи. Розвинено нерівноважну термодинамічну теорію перетворення енергії у термоелементах з нестаціонарними розосередженими у просторі джерелами та витоками тепла. Уточнено класичні співвідношення Онзагера для дивергентних теплових потоків. Показано, на можливість максимально повного використання температурного потенціалу теплових джерел і витоків. Розроблено алгоритми моделювання та візуалізації температурних та електричних полів. Вони дозволяють розраховувати фізичні поля у термоелементах з довільним розподілом джерел тепла та з довільними залежностями кінетичних коефіцієнтів. Створені об'єктно-орієнтовані комп'ютерні програми по дослідженню температурних, електричних та теплових полів термоелектричних перетворювачів енергії в яких об'ємні джерела (витоки) тепла реалізуються внаслідок теплообміну теплоносія (газ або рідина) з об'ємом матеріалу віток термоелементів. Розроблено модулі комп'ютерних програм для візуалізації розподілів температур, теплових потоків та густин електричних струмів. Розвинена елементна база термоелементів (канальні, площинні, пористі, сегментні та інші) з розподіленими джерелами (витоками) тепла, що можуть працювати в режимах генерації електричної енергії та термоелектричного охолодження. Визначено оптимальні розподіли потужності джерел теплової енергії в проникних термоелементах на основі сегментованих віток з матеріалів Ві2Те3, PbTe, PbTeGe, SiGe, FeSi2 в умовах максимуму термодинамічної ефективності перетворення енергії. Знайдені оптимальні конструкційні параметри та теплофізичні умови роботи, які надають максимальних значень ККД і питомої потужності при роботі проникних, сегментованих, короткозамкнені та спірально анізотропних термоелементів в режимах генерації електричної енергії та охолодження. Результати комп'ютерних розрахунків вказують на наявність раціональної кількості сегментів віток в умовах оптимумів інших параметрів при яких ефективність перетворення енергії буде покращена на 20-40%. Створені модельні зразки проникної термоелектричної батареї охолодження потоків газів та рідин. Експериментальні дослідження показали на можливість підвищення холодильного коефіцієнту термоелектричних систем охолодження на 20-30%, що перевищує кращі світові аналоги. ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНІ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ ЕНЕРГІЇ, ТЕОРІЯ ПРОЕКТУВАННЯ, МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО, КОМПЮТЕРНЕ ПРОЕКТУВАННЯ, ГЕНЕРАТОРИ, ОХОЛОДЖУВАЧІ Опис продукції 1. Розроблені алгоритми моделювання та візуалізації температурних та електричних полів дозволяють розраховувати фізичні поля у термоелементах з довільним розподілом джерел тепла та з довільними залежностями кінетичних коефіцієнтів. 2. Модельні зразки проникної термоелектричної батареї охолодження потоків газів та рідин при проведені експериментальних досліджень показали на можливість підвищення холодильного коефіцієнту термоелектричних систем охолодження на 20-30%, що перевищує кращі світові аналоги. Автори роботи Дем'янюк Дмитро Дмитрович Кобилянський Роман Романович Кузь Роман Васильович Мельничук Степан Васильович Михайловський віліус Ярославович Прибила Андрій Вікторович Черкез Радіон Георгійович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити