| 热电制冷强化风冷散热模块的工作特性分析 |
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| 引用本文： | 王子成,蔡兰兰,高鹏,付亚宇,李鹏. 热电制冷强化风冷散热模块的工作特性分析[J]. 制冷学报, 2020, 41(2): 48-55 |
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| 作者姓名： | 王子成 蔡兰兰 高鹏 付亚宇 李鹏 |
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| 作者单位： | 武汉理工大学机电工程学院,武汉理工大学机电工程学院,中国电子科技集团公司第十八研究所,武汉理工大学机电工程学院,武汉理工大学机电工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金国际合作与交流项目（51620105014），国家国际科技合作专项项目(2014DFA63070)，青海省重点研发与转化计划项目（2016-GX-118），中央高校基本科研专项资金（2016-III-009和2017-III-002）资助。 |
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| 摘 要： | 热电制冷器(TEC)可以强化散热器冷却性能,但受热端散热强度、工作电流、工作热负荷等参数影响较大。本文建立了TEC强化风冷散热模块的有限元分析模型,对其温度分布、工作特性进行了系统的理论和实验研究,并提出了确定TEC强化风冷散热模块有效工作电流、有效热负荷和有效制冷系数范围的方法。仿真和实验结果表明:特定的TEC强化风冷散热模块存在一个极限热负荷Qc,max,仅在工作热负荷Qcc,max,且TEC工作电流处在有效范围内时,才可获得比无TEC的风冷散热模块更低的芯片结温,即TEC表现出强化散热器冷却性能的特点;有效工作电流范围会随Qc的增大而减小;增大热端散热强度可以降低芯片结温,但对于提升Qc,max效果较小;制冷系数(COP)在有效范围内存在一个极值点,小于此值时芯片结温会随COP的减小而迅速增大。
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| 关 键 词： | 热电制冷器 工作特性 风冷散热 有限元分析 |
| 收稿时间： | 2019-01-31 |
| 修稿时间： | 2019-04-04 |
Operating Characteristics Analysis of Thermoelectric Cooler Enhanced Air Cooling Module |
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| Wang Zicheng,Cai Lanlan,Gao Peng,Fu Yayu and Li Peng. Operating Characteristics Analysis of Thermoelectric Cooler Enhanced Air Cooling Module[J]. Journal of Refrigeration, 2020, 41(2): 48-55 |
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| Authors: | Wang Zicheng Cai Lanlan Gao Peng Fu Yayu Li Peng |
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| Affiliation: | School of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhan University of Technology,School of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhan University of Technology,No.18 Research Institute, China Electronics Technology Group Corporation,School of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhan University of Technology and School of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhan University of Technology |
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| Abstract: | Thermoelectric coolers (TEC) can enhance the cooling performance of the radiator but are greatly affected by parameters such as heat dissipation intensity, working current, and working heat-load. In this study, the finite element analysis model of TEC enhanced air-cooling module is established, and the system theory and experimental research on the temperature distribution and operating characteristics of the module are carried out. The study proposes a method to determine the effective operating current, heat load, and cooling coefficient range of TEC enhanced air-cooling module. Simulation and experimental results indicate that there is a limit heat-load Qc,max for a specific TEC enhanced air-cooling module, only when the working heat load Qc
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| Keywords: | thermoelectric cooler operating characteristics air cooling finite element analysis |
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