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作者:郭盛凯;铁瑛;时建纬;陈栋;李成;
单位:郑州大学机械与动力工程学院;
摘要:针对小型热电制冷设备的热端散热需求,设计了一种集成平板热管(Flat Heat Pipe, FHP)散热器的热电制冷器(Thermoelectric Cooler, TEC)系统。建立了基于帕尔贴效应的TEC模型和基于N-S方程的FHP蒸汽层和吸液芯层模型,并设计搭建了系统实验平台。结果表明:得益于面接触设计,3 mm厚FHP的散热性能显著优于无热管及圆热管方案,其60 min平均水温低至6.41℃,较无热管方案降低1.2℃,性能提升15.75%;当FHP蒸汽腔厚度为1.4 mm时综合性能最优,热阻降低12.59%,COP提升3.79%,同时确保结构强度。平板热管通过强化相变传热有效提升了TEC的制冷效率与稳定性,为小型热电制冷设备的高效散热设计提供了指导。
关键词:平板热管;;热电制冷;;热阻分析;;散热能力
基金资助:国家自然科学基金(52305292;12302106);; 河南省科协青年人才托举项目(2025HYTP024)资助