7977

طراحي، شبيه‌سازي و تحليل ژنراتور ترموالكتريك پسماند حرارتي

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1401

دكتر قره قاني

1401/07/06

مهندسي مكانيك

Design, Simulation and Analysis of Waste Heat Thermoelectric Generators

افزايش آلاينده‌هاي حاصل از سوخت‌هاي فسيلي و نيز كاهش منابع تجديدپذير انرژي، محققان را بر آن داشته است تا به دنبال استفاده‌ي بهينه از انرژي و حتي بازيابي انرژي‌هاي هدررفت باشند. بازيافت حرارت هدررفت از مهمترين روش‌هاي بهينه‌سازي سيستم‌هاي انرژي مي‌باشد. يكي از كاربردهاي استفاده از انرژي هدررفت حرارتي و بازيابي آن استفاده از ژنراتورهاي ترموالكتريك مي‌باشد. در اين تحقيق، ابتدا به مباني ژنراتورهاي ترموالكتريك و كاربردهاي آن پرداخته شده و سپس، شبيه‌سازي يك ژنراتور ترموالكتريك صورت گرفته است. از نتايج شبيه‌سازي مشاهده مي‌گردد كه اختلاف دمايي طرفين ژنراتور تاثير بسياري بر روي عملكرد ژنراتور داشته و افزايش 100 درجه‌اي دماي سطح گرم تا 70 درصد نيز مي‌تواند توان خروجي را افزايش دهد، همچنين افزايش طول المان‌ها مي‌تواند تا 51.4 درصد كاهش توان خروجي را به همراه داشته باشد و با افزايش سطح مقطع المان‌ها مي‌توان تا81.7 درصد افزايش توان خروجي را در مدل ارائه شده تجربه كرد. نتايج شبيه‌سازي همچنين نشان مي‌دهند كه كاهش ضخامت صفحات سراميكي و افزايش فاصله‌ي بين المان‌ها تاثيري اندك اما مثبت بر عملكرد ژنراتور ترموالكتريك مي‌گذارد و همچنين با توجه به شرايط دمايي تعريف شده در شبيه‌سازي، جابجايي حرارتي از سطوح جانبي المان‌هاي ترموالكتريك سبب كاهش راندمان سيستم مي‌گردد.

ژنراور ترموالكتريك , اثر ترموالكتريك , اثر سيبك , پسماند حرارتي