بررسي عددي اثر سطح مقطع كانال جريان بر عملكرد مولد توان ترموالكتريك يكپارچه

مولدهاي ترموالكتريك يك تكنولوژي بادوام و سازگار با محيط زيست هستند كه يكي از مهم‌ترين كاربرد‌هاي آن‌ها، بازيابي حرارت هدررفته از مصرف سوخت‌هاي فسيلي و تبديل آن به الكتريسيته مي‌باشد. در اين ميان، مولد‌هاي ترموالكتريك يكپارچه كه با ايجاد كانال جريان در پايه‌هاي دستگاه ساخته مي‌شود، توانسته‌اند عملكرد دستگاه را به مقدار قابل توجهي افزايش دهند. هدف از انجام اين تحقيق، بررسي عددي اثر ساختار سطح مقطع كانال جريان بر عملكرد مولد توان ترموالكتريك يكپارچه مي‌باشد. به اين منظور، هندسه‌هاي مختلفي براي سطح مقطع كانال جريان شامل دايره، ذوزنقه، مربع و مستطيل درنظر گرفته شده و اثرات نسبت مساحت كانال جريان، طول نيمه‌هادي و عدد رينولدز بر روي عملكرد دستگاه مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. در مطالعه حاضر، اتصال‌دهنده‌هاي مولد ترموالكتريك داراي دماي ثابت سرد بوده و حرارت با وارد شدن سيال گرم با سرعت يكنواخت به دستگاه اعمال مي‌شود. بررسي نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه در يك نسبت مساحت كانال جريان و طول نيمه‌هادي ثابت، عملكرد دستگاه ترموالكتريك براي كانال جريان داراي ۳۶ مستطيل از ساير كانال‌هاي ذكر شده بيشتر است. علاوه بر اين، با افزايش مقدار نسبت مساحت كانال جريان از 0/28 به 0/68، مقادير گرماي ورودي، توان خروجي و راندمان حرارتي به ترتيب 1/68، 1/77 و 1/52 برابر مي‌شوند. در ضمن، در اين تحقيق يك طول بهينه براي نيمه‌هادي محاسبه شده‌است كه در آن، توان خروجي حداكثر حاصل مي‌شود.