基于热电制冷的车载冰箱实验分析与优化

发布时间：2023-11-15 19:29

　　近年来,热电制冷被认为是一种很有前途的制冷或制热方法。随着汽车人均保有量的增加,车载热电冰箱因其清洁无污染、结构小巧、性能可靠、寿命长等显著优点,逐渐成为汽车行业的新宠儿,越来越多的走进人们的生活。因此探究车载热电冰箱的制冷特性及其影响因素,具有很高的人文和工业应用价值。论文介绍了车载热电冰箱的制冷原理,搭建了实验台架,对热电冰箱的制冷性能做了理论推理,并在多目标约束的条件下,对影响车载热电冰箱制冷性能的参数进行实验分析,得出了制冷性能的变化规律。论文使用SolidWorks Flow Simulation流体仿真软件,对车载热电冰箱热电制冷装配体与箱体内壁的架构方式进行优化分析,给出了优化后的解决方案。主要结论如下:1)在热电冰箱热端散热方式为风冷、循环水冷和热管冷却时,实验测试系统分别在8 min、12 min和15 min内达到稳定,且达到稳定时箱内平均温度与室外温度之差分别为8.5℃、9.5℃和13.5℃。2)对循环水体积、流速、工质及非循环水流速等对热电制冷箱制冷性能的影响进行分析,得出实验测试系统在12 min达到稳定,且与水的体积、流速等无关。3)探究热电模块工作电压对制...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 选题意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 热电材料的发展
        1.2.2 基于热电制冷的应用
        1.2.3 热电制冷的热力学分析
    1.3 研究内容及方法
    1.4 论文结构
第2章 实验系统
    2.1 车载冰箱实验装置及热电制冷系统
    2.2 热电模块的制冷原理(热电效应)
        2.2.1 赛贝克效应
        2.2.2 帕尔贴效应
        2.2.3 汤姆逊效应
        2.2.4 赛贝克、帕尔贴、汤姆逊效应间的关系
        2.2.5 焦耳效应
        2.2.6 傅里叶效应
    2.3 热电模块工作原理
第3章 车载热电冰箱制冷特性分析
    3.1 热电制冷器热端散热方式对制冷特性的影响
        3.1.1 强制风冷散热
        3.1.2 循环水冷式散热
        3.1.3 热管式散热
    3.2 水冷式单级车载热电冰箱
        3.2.1 循环水流率
        3.2.2 循环水体积
        3.2.3 不同的热端循环工质
        3.2.4 热端非循环水冷
    3.3 热电模块工作电压对制冷能力的影响
    3.4 热电模块片数对制冷能力的影响
        3.4.1 非循环水冷条件下
        3.4.2 循环水冷条件下
    3.5 制冷箱内加负载时制冷能力
    3.6 热电模块不同片数下非循环水箱体制冷特性理论分析
    3.7 本章小结
第4章 车载热电冰箱的仿真优化
    4.1 仿真建模
    4.2 优化方法
    4.3 仿真流程及参数设定
    4.4 仿真结果分析
        4.4.1 制冷装配体与箱壁直接装配
        4.4.2 制冷装配体与箱壁通过开槽装配
        4.4.3 制冷装配体与箱壁通过支撑架装配
    4.5 本章小结
第5章 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果



本文编号：3864371