飞行器环形热电器件冷却性能数值研究

为了研究环形热电制冷器件(ATEC)瞬态特性的影响,基于热-电-力多物理场耦合效应,建立ATEC三维模型。P/N级采用Bi(2)Te_(3)半导体材料,分析不同工况下关键参数对环形热电制冷器件瞬态特性影响,得到性能参数冷端温度Tc和von Mises应力的变化规律。通过改变ATEC热端换热系数(h)、输入电流(I)和冷端负载(Qc),研究分析不同工况下的冷端过冷温度、稳定温度和von Mises应力分布变化,得到ATEC工作的瞬态特性。对ATEC热电臂尺寸(La和Φ)结构进行优化分析,结果表明,当ATEC热电臂长度La=2 mm,热电臂角度Φ=7°时,ATEC冷端最低温度为277.92 K,稳定温度为284.09 K,其最大von Mises应力为67.99 MPa。满足屈服强度并能够增强机载器件散热能力,为实际工程应用和热电冷却研究提供了理论指导。