Termoelektrik modüllerin fiziksel boyutlarının soğutma kapasitesi üzerine etkisinin sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmesi
Modeling of the effect of physical dimensions of thermoelectric moduls on thermoelectric cooling capacity using finite element method
- Tez No: 286951
- Danışmanlar: PROF. DR. NAİM DEREBAŞI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Bu tezde, termoelektrik soğutma sistemlerini oluşturan termoelementlerin fiziksel boyutlarının soğutma kapasitesi üzerine etkisi sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmiştir. Çalışmada dört farklı termoelektrik soğutucu model üzerinde durulmuştur. Solidworks programında çizilen modeller Ansys Workbench benzeşim programına aktarılarak burada termolektrik analizleri yapılmıştır. Modelleri oluşturan termoelementlerin boyutları (x,y,z) sırasıyla (1cm,1cm,1cm), (1mm,1mm,1mm), (100µm, 100µm, 100µm) ve (1µm, 1µm, 1µm) dir. Analizler sonucunda, sıcak bölge ile soğuk bölge arasındaki sıcaklık farklarına ve uygulanan elektriksel akım değerlerine bağlı olarak, soğutma gücü (Qc), harcanan elektriksel güç (W) ve performans katsayıları hesaplatılmıştır. Her bir model 15 adet termoçiftten meydana gelmiştir ve dolayısıyla etki ettikleri yüzey alanları farklıdır. Modeller arasında sağlıklı kıyaslamalar yapabilmek için analizler sonunda elde edilen tüm sonuçlar, etki yüzeyi 1cm2 olacak şekilde normalize edilmiştir. Sonuç olarak, termoelement boyutları 1µm olan soğutucu modelinde diğerlerine kıyasla oldukça yüksek soğutma gücü gözlenirken, en düşük soğutma gücü ise boyutları 1cm olan modelde elde edilmiştir. Bu sonucun başlıca sebebi birim hacimdeki termoçift sayısıdır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, physical dimensions of thermoelements which create thermoelectric cooling systems, were investigated by using the finite element method. Four different thermoelectric cooling models were investigated in this work. The models, which were drawn in the Solidworks programme, were imported to the Ansys Workbench simulation programme and thermoelectric analysis was done here. Thermoelements? dimensions: (x,y,z) were choosen as: (1cm,1cm,1cm), (1mm,1mm,1mm), (100µm, 100µm, 100µm) and (1µm, 1µm, 1µm) respectively. As the outcomes of the analysis, cooling power (Qc), electrical power consumption (W) and coefficient of performance (COP) values were computed depending on the temperature difference between the hot and the cold sides, and the electrical current values. Each model was composed of fifteen thermocouples and therefore, they affected different surface areas. All of the results were normalized to 1cm2 surface area for a proper comparision between the models. In the end we conclude that, while the highest cooling power was observed in the model whose physical dimension was 1µm, the least cooling power was observed in the model whose physical dimension was 1cm. The main reason of this result is the number of thermocouples per volume.
Benzer Tezler
- Thermoelectric properties investigation of copper based chalcogenide and cobalt based skutterudite structures
Bakır tabanlı kalkojenit ve kobalt tabanlı skutterudite yapılarının termoelektrik özelliklerinin incelenmesi
TUĞBA TEMEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK ÖZKAL
DOÇ. DR. SEDAT BALLIKAYA
- Bir termoelektrik modülün matematiksel modellenmesi
The mathematical modelling of a thermoelectric module
MEHMET HAN İZGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDAT BALLIKAYA
- Atık ısı-elektrik enerjisi dönüşümü sağlayan farklı tip termoelektrik sistemlerin deneysel ve teorik analizi
Experimental and theoretical analysis of different thermoelectric systems providing waste heat-electrical energy conversion
AMINU YUSUF
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT BALLIKAYA
- Designing n-type zintl phases for thermoelectric power generation applications
N-tip zintl fazlarının termoelektrik enerji üretim uygulamaları için tasarımı
VERDA BERŞAN GENCELİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
EnerjiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUT AYDEMİR
- Gazların termodinamik davranışlarında kuantum ölçek etkileri
Quantum size effects in the thermodynamic behaviors of gases
FIRAT COŞKUN
Doktora
Türkçe
2007
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALTUĞ ŞİŞMAN