热管堆中分段式温差发电器的仿真分析

摘要：

温差发电器(TEG)是一种能够直接将热能转化为电能的器件设备,因此可在热管堆中将TEG作为能量转换系统.但当热管堆堆芯的平均或最高温度超过1000 K后,TEG的缺陷就会暴露出来.分段式温差发电器(STEG)可解决这一问题.本文在COMSOL软件中搭建了STEG模型,确定了数值模拟方法,并对STEG的几何形状和热电性能进行了优化设计,将热管与STEG组合成单通道模型来进行仿真计算.对STEG进行了稳态的仿真计算,得到STEG的几何优化设计,并探究了热电和热力性能,热电转换效率最高可达15.75％,最大应力约为270 MPa.在单通道模型中,结合STEG的最优几何设计,热电转换效率最高可达15.63％.本文工作可为STEG与热管堆结合的数值模拟提供相应的基础.

关键词：热管堆、分段式温差发电器、数值模拟

所属期刊栏目：56

分类号：TL334(核反应堆工程)

资助基金：热能动力技术重点实验室开放基金项目;科技部重点研发计划

在线出版日期：2022-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2051-2060