열전(TE) 소자의 성능 예측을 위한 수치해석적 연구

Q: 이 논문에서 정의한 열전 모듈이란 무엇인가?

열전 모듈은 열전 발전 장치와 열전 가열/냉각 장치로 사용될 수 있는 소자로, p-leg, n-leg, 상하부 엔드 플레이트로 구성된다. 이 모듈은 열의 흐름, 전위 분포, 전류의 흐름 특성을 예측하고 줄 가열, 펠티어 가열, 톰슨 가열 현상을 규명하기 위한 2차원 수치해석 모델의 대상이 된다. 물성치가 온도에 의존하는 상황을 처리할 수 있다.

Q: 열전 모듈의 성능 예측을 위한 기존 수치해석 연구의 한계는 무엇인가?

연구 결과, 기존 연구들은 열전 모듈에서 발생하는 줄 가열, 펠티어 가열, 톰슨 가열 등의 물리 현상을 적절히 제시하지 못하는 한계가 있었다. 이는 열전 모듈의 물리 현상을 지나치게 단순화하여 수학적, 수치해석적 모델을 구성했기 때문이며, 특히 재질 경계면의 펠티어 가열 처리가 어려웠다.

김창영; YAN Yue; WEN Meimei

학술대회자료

저자정보: 김창영 (경희대학교) YAN Yue (경희대학교) WEN Meimei (경희대학교)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 2014년도 추계학술대회

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In the present study, a two-dimensional numerical code is developed that is capable to predict the performance of a thermoelectric module that includes a p-leg and an n-leg together with top and bottom end plates. The present code can predict the heat flow, electric current, Joule heating, Peltier heating, Thomson heating and efficiency (or COP) of the modules whose properties depend on the temperature. The present numerical code can be used for the design and optimization of a thermoelectric power generator and a Peltier heater/cooler.

#Thermoelectricity(열전) #Seebeck effect(제백 효과) #Peltier effect(펠티어 효과) #Numerical analysis(수치해석) #Joule heating(주울 가열) #Thomson heating(탐슨 가열)

배경 및 목적
대상 및 방법론
분석 및 수행
결과 및 의의

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