این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۹، شماره ۳، صفحات ۵۲۷-۵۳۸
عنوان فارسی مدل‌سازی غیرخطی کوپلینگ ترموالکتریک و مطالعه تجربی و عددی عملکرد سامانه ژنراتورهای ترموالکتریک
چکیده فارسی مقاله در این مقاله یک حل تئوری غیرخطی بر مبنای روش المان محدود برای شبیه‌سازی ژنراتورهای ترموالکتریک ارایه شده ‌است. به‌منظور استخراج خواص در آزمون تجربی و صحت‌سنجی حل تئوری ارایه‌شده، یک سامانه‌ آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. سامانه شامل تعداد چهار ژنراتور ترموالکتریک پایه‌ بیسموت تلوراید بوده که بین یک هیتر برقی و بلوک‌های خنک‌کننده‌ آبی قرار گرفته و در اثر اختلاف دمای ایجادشده برق تولید می‌کنند. ابتدا معادلات حاکم با درنظرگرفتن کوپلینگ غیرخطی ترموالکتریک ارایه ‌شده و سپس حل آن با استفاده از روش باقی‌مانده‌های وزنی با کدنویسی در نرم‌افزار متلب به‌منظور تحلیل غیرخطی ارایه شده‌ است. در بخش بعدی طراحی و ساخت سامانه‌ ترموالکتریک بررسی و روند انجام آزمایش‌های مربوطه شرح داده شده‌ است. خواص ژنراتور شامل ضریب سیبک و مقاومت الکتریکی داخلی به دست آمده که برای شبیه‌سازی در بخش بعدی استفاده می‌شود. سامانه ابتدا در نرم‌افزار انسیس-فلوئنت شبیه‌سازی شده و پارامترهای حرارتی- سیالاتی شامل توزیع دما و سرعت به دست آمده است. سپس شبیه‌سازی ترموالکتریکی با استفاده از کد المان محدود ارایه‌شده و نیز نرم‌افزار انسیس- ترمال الکتریک، انجام شد و مقادیر ولتاژ، توان تولیدی و بازده به دست آمده و با نتایج تجربی مقایسه و صحت‌سنجی شده‌ است. نتایج حاصل بیانگر دقت مناسب مدل‌سازی ارایه شده است. همچنین تاثیر پارامترهای هندسی و شرایط مرزی دمایی بر عملکرد ژنراتورهای ترموالکتریک، با استفاده از حل تئوریک ارایه‌شده، بررسی شده‌است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله ژنراتور ترموالکتریک،حل غیرخطی،مطالعه تجربی،
عنوان انگلیسی Nonlinear Model of Thermoelectric Coupling and Experimental and Numerical Analysis of Thermoelectric Generator Setup
چکیده انگلیسی مقاله In this paper, a nonlinear theoretical solution is proposed to simulate thermoelectric generators. A thermoelectric generator (TEG) setup was designed and constructed to measure the thermoelectric properties of a specified TEG, and, then, to validate the simulation results. The setup is composed of four bismuth telluride based TEGs, which are placed between an electrical heater and water cooled heatsinks to generate power as the result of the temperature difference. In the first section, the thermoelectricity phenomenon is introduced and governing equations are presented in order to develop the finite element solution by weighted residual Galerkin method. The FEM code is written in MATLAB software. In the second section, the designed and fabricated setup is explained and it is investigated how to perform the experiments. The TEG properties including the Seebeck coefficient and internal electrical resistance were measured, which are, then, used for setup simulation. First, the thermal-fluidic parameters including temperature and velocity distribution are obtained by simulation in Ansys-Fluent software. Then, the thermoelectricity simulation is performed by means of both the proposed finite element solution, and Ansys-Thermal electric software; so, the output voltage, power, and efficiency are calculated. The results indicate the accuracy of the modeling. Also, using the proposed finite element solution, the impact of the geometrical dimensions and temperature conditions on the TEG performance is investigated.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله ژنراتور ترموالکتریک,حل غیرخطی,مطالعه تجربی
نویسندگان مقاله مریم ابوعلی‌شمشیری |
گروه مهندسی خودرو، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

مسعود عسگری |
گروه مهندسی خودرو، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://mme.modares.ac.ir/article_10598_4e50965d07b4e41b856a745aad4c5f5a.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات