單級(jí)半導(dǎo)體制冷器制冷特性分析及研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著半導(dǎo)體材料優(yōu)值系數(shù)的提高,半導(dǎo)體制冷技術(shù)被廣泛應(yīng)用于軍事,航天,醫(yī)療,微電子領(lǐng)域進(jìn)行快速制冷或高精度溫度控制,相比于蒸汽壓縮式制冷,半導(dǎo)體制冷技術(shù)具有無(wú)污染,低噪音,可靠性高,易于集成化等優(yōu)點(diǎn),但是其制冷效率較低,通常單級(jí)半導(dǎo)體制冷器的COP在0.2-0.6 之間,遠(yuǎn)低于蒸汽壓縮式制冷的COP值。在民用領(lǐng)域還無(wú)法與傳統(tǒng)制冷競(jìng)爭(zhēng)。因此半導(dǎo)體制冷性能的提高,對(duì)進(jìn)一步拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域與范圍有著重要的意義,同時(shí)有助于半導(dǎo)體制冷向高效節(jié)能的方向

2、邁進(jìn)。
   在提高半導(dǎo)體制冷器性能的研究方面,首先要確定半導(dǎo)體制冷器性能的影響參數(shù)。本文以一常規(guī)單級(jí)半導(dǎo)體制冷器為研究對(duì)象,通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型求得其制冷量,COP在穩(wěn)態(tài)條件下關(guān)于各影響參數(shù)的解析解。綜合分析了解析式中各參數(shù)(電流,熱阻,尺寸因子,熱電模塊對(duì)數(shù))對(duì)半導(dǎo)體制冷器性能的影響程度,確定了影響半導(dǎo)體制冷器制冷量和COP 值的主要參數(shù),給出了一定設(shè)計(jì)工況下,COP 值最優(yōu)的各參數(shù)的取值范圍。
   接著本文研究了半導(dǎo)

3、體制冷過(guò)程中的非穩(wěn)態(tài)傳熱特性,提出一種基于半導(dǎo)體冰箱的仿真模型,對(duì)半導(dǎo)體冰箱在不同輸入電壓,熱負(fù)載工況下非穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,隨后作者建立半導(dǎo)體冰箱實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)一臺(tái)20L 半導(dǎo)體冰箱進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行比較,顯示兩者吻合較好。模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果均顯示,對(duì)一半導(dǎo)體制冷器輸入逐漸遞增的電壓可以在某一瞬態(tài)獲得相比穩(wěn)態(tài)更低的制冷溫度。
   本文研究表明,半導(dǎo)體制冷器性能受多個(gè)參數(shù)的相互影響,實(shí)際設(shè)計(jì)中不同工況下使得COP

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