!墨璺堕!QQQ:QQ§§清华大学学报(自然科学版)2008年第48卷第8期CN11—2223/NJTsinghuaUniv,(Sei&Tech),2008,V01.48,No.8温差电源的整体热电耦合计算任德鹏1,贾阳2,刘强1(1.中国空间技术研究院,北京100094,2.哈尔滨工业大学宇航学院,哈尔滨150001)摘要:该文旨在模拟温差电源内部的耦合工作过程,了解电源内部工作参数分布。以期实现其数字设计目的。将温差电源整体热电藕合的数值分析分解为两部分:电源内部的传热采用节点网络法结合控制客积法计算,电源外表面的辐射散热采用Monte—Carlo法计算。通过构造电源外壁面温度与表面散热量的函数关系式并将其作为广义源项引入内部的热计算中,从而实现温差电源的整体数值模拟。对某型温差电源样机进行了数值分析,计算结果与实验数据接近,从而证明了该方法具有较好的可靠性,能够满足对温差电源的工程设计和计算要求。关键词:温差电源;热电藕合I壁面热流函数法,数值模拟中图分类号:TM913;TK124文献标识码:A文章编号:1000—0054(2008)08—1372—05Completenumericalsimulationofthethermoelectriccouplinginathermoelectricgenerator。RENDepen91.JIAYan92.LIUQian91(1.ChinaAcademyofSpaceTechnology,Beijing100094,China,2.HarbinInstituteofTechnology,SchoolofAerospace,HarbinlS0∞1,China)Abstract:Anumericalmodelwasdevelopedtosimulatetheinternalworkingprocessesforthethermoelectricfield,fornumericaldesignsofthermoelectricgenerators.Thesimulationoftheentirethermoelectriccouplinginthethermoelectricgeneratorwasseparatedtotwopartslthenode·networkcouplinginsidethegeneratorsimulationusingthecontrolvolumemethodandtheheattransferandexternslradiationsimulationusingtheMonteCar01method.Theexternalsurfacetemperaturewasrelatedtothesurfacethermalextrancetoestimatetheinternalheatsourceterm.Thesimulationresultsagreewellwithexperimentaldata,sothemodelcanbeusedforengineeringdesignsforthermoelectricgenerators.KeywordsIthermoelectricgenerator;thermoelectriccoupling;surfaceheatingcurrent.method;numericalsimulation36/361372一1376将热能转化为电能的电源,采用放射性同位素为热源的温差电源具有寿命长、结构紧凑、可靠性高、生存力强、无需外界能源输入n1等特点,因此在航天和军事领域有着广泛的应用背...