Интенсификация теплопередачи для повышения эффективности термоэлектрических генераторных модулей

Цель работы – повышение производительности термоэлектрической генераторной установки за счет интенсификации теплопередачи в контактирующих каналах с использованием продольного оребрения переменной высоты. Для достижения поставленной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи: 1. Создание пилотной опытно-промышленной термоэлектрической генераторной установки с реализацией в каналах продольного оребрения переменной высоты. 2. Экспериментальное определение гидротермических характеристик теплоносителя, температурных полей стенок каналов и мощности генерируемого электрического тока на сконструированной опытной установке. 3. Идентификация по экспериментальным данным критериального соотношения числа Нуссельта для оценки производительности термоэлектрической генераторной установки. 4. Вычислительный эксперимент для проведения сравнительного анализа стационарных гидродинамических и тепловых полей с опытными данными в каналах термоэлектрической генераторной установки. По итогам работы получены следующие результаты: 1. Предложен способ повышения эффективности термоэлектрической генераторной установки, отличающийся использованием продольного оребрения переменной высоты на стенках каналов. 2. Создана пилотная опытно-промышленная термоэлектрическая генераторная установка с реализацией в каналах продольного оребрения переменной высоты. 3. Выполнено экспериментальное определение гидротермических характеристик теплоносителя, температурных полей стенок каналов и мощности генерируемого электрического тока на сконструированной опытной установке. 4. Получена эмпирическая зависимость для оценки числа Нуссельта, отличающаяся учетом коэффициента затенения проходного сечения канала. 5. Проведен вычислительный эксперимент для проведения сравнительного анализа стационарных гидродинамических и тепловых полей с опытными данными в каналах термоэлектрической генераторной установки. 6. Показано, что увеличение мощности генерируемого тока при применении оребрения переменной высоты, по сравнению с полыми каналами, в среднем составляет 23,7 %, наибольший прирост равен 40 %.