Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Экспериментальное исследование параметров оребрения при термостатировании поверхности каналов термоэлектрической генераторной установки

Д. А. Базыкин, С. В. Дахин, А. В. Бараков

Аннотация


Рассмотрен метод повышения эффективности термоэлектрической генераторной установки, заключающийся в термостатировании поверхности плоских профилированных каналов, между которыми закреплены термоэлектрические генераторные модули, посредством оребрения внутренней стенки упомянутых каналов продольными ребрами переменной высоты. Проведён анализ публикаций, в которых содержатся сведения о применении рёбер переменной высоты для обеспечения равномерного распределения температуры стенки каналов различной конструкции. Приведены принципиальная схема и принцип работы разработанной экспериментальной установки, представлено изображение изготовленного оребрения, приведены графические зависимости, характеризующие процесс теплообмена и эффективность генерации электроэнергии, для различных конфигураций каналов с возможностью их сравнения, полученные в результате проведённых экспериментальных исследований. В результате выполненных работ определено, что модернизация конструкции каналов термоэлектрической генераторной установки путём их оснащения рёбрами переменной высоты способствует интенсификации процесса теплообмена, а также повышению эффективности выработки электрической энергии.

DOI: 10.71527/EP.EN.2024.06.003

EDN: CPIDNL


Ключевые слова


термоэлектрический эффект Зеебека, плоский канал, термостатирование, оребрение переменной высоты, сжатый воздух, газ, электроэнергия, экспериментальная установка

Полный текст:

PDF

Литература


Мерзляков И. В. Исследование комплекса альтернативных источников электропитания для автономных узлов передачи данных в рамках «цифрового» месторождения // Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе: материалы Всеросс. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов, молодых учёных и специалистов, посвящённой 50-летию создания Тюменского индустриального института. Тюмень, 22 декабря 2012 года. — Тюмень: Тюменский гос. нефтегаз. ун-т, 2013. С. 383 – 385.

Базыкин Д. А. Создание экспериментальной электрогенерирующей установки с применением вихревого эффекта Ранка – Хилша / Д. А. Базыкин, В. А. Ильичев, В. В. Курасов, А. В. Бараков // Физико-технические проблемы энергетики, экологии и энергоресурсосбережения. Тр. 24-й науч.-техн. конференции. Воронеж, 16 июня 2022 года. — Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2022. С. 3 – 10.

Гурин С. В., Соловьев А. А. Исследование возможности получения изотермического процесса при дросселировании в вихревом регуляторе давления газа // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2006. Т. 8. № 4. С. 3 – 6.

Жидков М. А., Жидков Д. А. Повышение энергоэффективности процессов на газорегулирующих станциях // Проблемы региональной энергетики. 2012. № 2. С. 66 – 72.

Ахметов Ю. М. Численное моделирование течения газожидкостного потока в вихревой трубе / Ю. М. Ахметов, А. А. Соловьев, А. А. Тарасов, А. В. Целищев // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2010. Т. 14. № 1(36). С. 32 – 39.

Семенов В. С., Бейльман А. В., Трифанов И. В. Способы прямого преобразования тепловой энергии в электрическую // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2015. Т. 2. № 11. С. 124 – 126.

Муровский С. П. Пути повышения эффективности электроснабжения удаленных объектов // Строительство и техногенная безопасность. 2021. № 20(72). С. 69 – 77. DOI 10.37279/2413-1873-2021- 20-69-77.

Долгих П. П., Иброгимов Р. И. Разработка системы электроснабжения децентрализованных потребителей малой мощности на основе термоэлектрических генераторов // Научное обозрение. Технические науки. 2018. № 6. С. 22 – 31.

Von Lukowicz M. Termoelectric generator on Satellites — An Approach for Waste Heat recovery in Space / M. Von Lukowicz, E. Abbe, T. Schmiel, M. Tajmar // Energies. 2016. Nо. 9 (7). P. 1 – 14.

Михайленко К. И. О влиянии геометрии вихревой трубы на эффект Ранка-Хилша // XII Всеросс. съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики: сб. тр. В 4-х т. Уфа, 19 – 24 августа 2019 года. Т. 2. — Уфа: Башкирский гос. ун-т, 2019. С. 405 – 407.

Девисилов В. А., Жидков Д. А. Вихревая технология стратификации газов для решения экологических вопросов в нефтегазовых и химических производствах (обзор) // Безопасность в техносфере. 2015. Т. 4, № 6. С. 63 – 78. DOI 10.12737/ 17555.

Лемминг А. Э. Шостаковский П. Г. Решение задач энергетического обеспечения автономных объектов на основе термоэлектрических модулей // Инновации. 2018. № 5(235). С. 9 – 13.

Коротков А. С., Лобода В. В. Моделирование и экспериментальное исследование термоэлектрических генераторов // Электронная техника. Сер. 3: «Микроэлектроника». 2016. № 1(161). С. 53 – 57.

Шостаковский П. Г. Альтернативные источники электрической энергии промышленного применения на основе термоэлектрических генераторов // Компоненты и технологии. 2013. № 5(142). С. 133 – 138.

Хабиров Ф. Ф., Вохмин В. С., Осипов Я. Д. Оценка возможности применения термоэлектрического преобразователя Пельтье в котельных для нужд АПК // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2021. № 1(195). С. 115 – 121.

Хабиров Ф. Ф., Вохмин В. С. Разработка термоэлектрического генератора для слаботочных систем сельскохозяйственных предприятий // АПК России. 2022. Т. 29. № 4. С. 490 – 499. DOI: 10.55934/2587-8824-2022-29-4-490-499.

Зозуля Н. В., Карху В. А. Определение параметров оребрения теплообменной поверхности, обеспечивающих постоянство его температуры // Теплофизика и теплотехника. 1970. Вып. 18. С. 57 – 61.

Дахин С. В. К определению параметров оребрения при термостатировании поверхности теплообмена в условиях конвективной теплоотдачи // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2018. Т. 14. № 6. С. 87 – 91.

Pathak K. K., Giri A., Lingfa P. A numerical study of natural convective heat transfer from a shrouded vertical variable height non-isothermal fin array // Applied Thermal Engineering. 2018. Vol. 130. P. 1310 – 1318.

Al-Sarkhi A. Comparison between variable and constant height shrouded fin array subjected to forced convection heat transfer // International communications in heat and mass transfer. 2005. Vol. 32. No. 3 – 4. P. 548 – 556.

Huang X. Performance analysis and design optimization of heat pipe sink with a variable height fin array under natural convection / Xiaoming Huang, Chunyu Shi, Junhe Zhou, Xiaojian Lu, Guoliang Xu // Applied Thermal Engineering. 2019. Vol. 159. 113939.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: