热管具有导热性能高、轻便化、小型化的优点.建立了基于热管散热的热电制冷器有限时间热力学模型,给出了冷、热端热阻的具体计算方法.为了反映热电模块单位面积下的制冷能力,采用制冷率密度分析方法和折算面积热阻法,用数值算例分析了关键运行参数和设计参数的影响.为了比较不同工况下的制冷性能,首次引入热力学完善度性能指标,对热电制冷器的制冷性能进行了综合分析.给出了制冷器运行的最佳电流工作区间以及制冷温差范围,分析了制冷模块填充系数、制冷温差、热管参数(蒸发段长度和管壁厚度)对制冷器制冷率密度、制冷系数和热力学完善度的影响,并与风冷散热方式进行了比较,所得结果可为基于热管散热的制冷器设计和运行提供理论指导.
热电制冷器 热管 有限时间热力学 热力学完善度 制冷率密度 制冷系数