Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Выход термоэлемента в стационарный режим

Если на холодных гранях ветвей температура поддерживается постоянной (T° = const) и к термоэлементу приложен ступенчатый импульс теплового потока (рис.2.17б), то на теплой грани термоэлемента температура изменяется по экспоненциальному закону (рис.2.17а)




Формулы (2.138), (2.139) описывают переход термоэлемента из стационарного изотермического режима при q = 0в стационарный режим при q = const, когда температура теплой грани ветви достигает максимального значения Tst. В формулах учитывается (рис.2.18) 1 - ветвь, 2 - источник тепла, q1 - по- теплоемкость источника тери тепла. тепла (например, корпуса электрического нагревателя, пиротехнического устройства или преобразователя энергии топлив в тепловую энергию, коллектора солнечного или другого вида излучения и др.). В формулах учитываются и потери тепла q1 от нагревателя в окружающую среду или по элементам конструкции. Переходной режим позволяет определить, сколько затрачивается времени для достижения стационарного режима. Для практических целей достижение стационарного режима соответствует условию t» 3-4 хг. ЭДС термоэлемента в переходном режиме определяется при известной зависимости перепада температуры от времени


Коэффициент полезного действия термоэлемента в переходном режиме существенно меньше, чем в стационарном из-за дополнительных потерь тепловой энергии, затрачиваемой на разогрев ветвей.

Для описания свойств термоэлемента в этом режиме используются граничные условия, при которых холодная грань ветви адиабатически изолирована (рис.2.16, граничное условие В). При воздействии на термоэлемент стационарным тепловым потоком холодная грань термоэлемента будет постепенно нагреваться (рис.2.19). В импульсном режиме время работы термоэлемента выбирается настолько малым, чтобы разогревом холодной грани ветви можно было пренебречь. В этом случае для описания термоэлемента может быть использовано приближение полубесконечного пространства. Ниже приводятся описания термоэлемента для различных тепловых режимов.


Источник тепла с постоянной плотностью теплового потока.

Одномерное уравнение нестационарной теплопроводности имеет вид


Граничное условие постоянства теплового потока на горячей грани термоэлемента:



Эффекты Пельтье и Джоуля в импульсном режиме мало влияют на распределение температур в ветвях, поэтому в большинстве случаев их влиянием можно пренебречь.

К преимуществам термоэлементов в импульсном режиме относят [23] возможность его кратковременной работы без теплоотвода. Его роль выполняет неразогретая часть термоэлемента.

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ/Л.И.Анатычук. Институт термоэлектричества Киев, Черновцы, 2003

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????