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低温与超导2025年第11期:水冷式热电制冰装置的性能分析与优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵云鹏;赵华东;铁瑛;郑艳萍;张安艺;

单位:郑州大学机械与动力工程学院;

摘要:本文针对热电制冰装置开展性能分析优化,旨在提升装置制冰量、制冷系数(COP)并控制流道压降。研究采用计算流体力学(CFD)与相变仿真相结合的方法,系统分析了水冷板流道高度、主流道宽度、流速及TEC工作电流的影响规律。通过单因子与正交试验设计,利用极差分析确定各参数的显著性,并通过综合分析得出最优参数组合。最优参数组合为:流道高度4 mm、主流道宽度8 mm、流速0.08 m/s、电流5 A。在此条件下,600 s时制冰量达19.85 g, COP为0.19,压降为27.8 Pa,较原始组合性能分别提升13%、12.5%与27%。

关键词:热电制冷器;;数值模拟;;蛇形流道;;正交试验

基金资助:河南省重点研发专项项目(231111210100)资助