Efecte Termoelectrice

Scopul lucrarii:

In aceasta lucrare am urmarit modelarea numerica a efectelor termoelectrice Seebeck si Peltier,care au loc intr-un termoelement. Aceste celule termoelectrice au o grosime neglijabila astfel incat analiza plan-paralela a proceselor termice si electrice care au loc la nivelul lor este acceptabila.

Fiecare celula este in contact cu o sursa calda (marginea din dreapta) si o sursa rece (marginea din stanga). Bornele electrice sunt marcate cu linie groasa.

In lucare se vor determina caracteristicile de mers in gol si scurtcircuit pentru cele

doua structuri care functioneaza in regim de generator termoelectric.

Caracteristicile de mers in gol si scurtcircuit se determina pentru gradientii termici (diferenta de temperatura intre peretii cald – rece) TH-TC = 273+10, 20, 40, 60, 80, 100º.

Modul de lucru:

Complexitatea fluxurilor termic si electric necesita utilizarea modului de lucru PDE Coefficient Form.Am scalat desenul cu 10-3 .Am definit coeficientii dependenti de temperatura(condel , alpha si condterm) , am definit constantele ca fiind Trece si Tcald=Trece+10; am initializat temeratura cu Tcald si am scris coeficientii c, si le-am atribuit valorile pentru problema transferului de caldura respectiv cea de camp electric.

1. Problema de transfer de caldura

Am impus conditiile de frontiera

1. Problema de camp electric

a) functionarea in gol

La functionare in gol curentul la bornele celulei este zero.Potentialul bornei electrice negative se fixeaza zero, iar pentru borna pozitiva precum si restul frontierei se impune conditia Neumann omogena.

b) functionarea in scurtcircuit

Potentialele bornelor electrice se stabilesc zero, (conditie Dirichlet omogena), iar pentru restul frontierei se impune conditia Neumann omogena.

Chestiuni de studiat:

a)Cât de „bun” este rezultatul numeric obţinut?Pentru regimurile de mers in gol si scurtcircuit: verificam bilanţul curentilor de căldură la bornele termice.

Inlocuim pe rand temperatura Tcald cu Trece+(10,20,40,60,80,100)si gasim valorile pentru curentul de scurtcircuit respectiv mersul in gol la bornele termice

T + 10 T + 20 T + 40 T + 60 T + 80 T + 100

GOL SCURT GOL SCURT GOL SCURT GOL SCURT GOL SCURT GOL SCURT

1 30 1 30 1 30 1 30 1 30 1 30 1 30 1 30 1 30 1 30 1 30 1 30

-0.24477 -0.024475 -0.024899 -0.027896 -0.043287 -0.043284 -0.044112 -0.044105 -0.077924 -0.070792 -0.079697 -0.079677 -0.109113 -0.10911 -0.111997 -0.111955 -0.137375 -0.137371 -0.14149 -0.141416 -0.163127 -0.16123 -0.16855 -0.168433

Bilantul Curentilor de Caldura

b) Pentru regimul de mers in gol: Modificam rezolutia retelei de discretizare, verificam valoarea medie a potentialului electric la borna pozitiva.

Pentru asta selectam borna pozitiva pe Newman.

surse de energie.laborator 2.efecte termoelectrice