半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)熱力學(xué)分析及其在原漿鮮啤酒保鮮裝置中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著人類認(rèn)識(shí)的進(jìn)步，特別是對(duì)于環(huán)境保護(hù)認(rèn)識(shí)的進(jìn)步，保護(hù)環(huán)境也成為目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展所需要關(guān)注的熱點(diǎn)之一，科學(xué)的發(fā)展就需要與環(huán)境和諧共處，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在20世紀(jì)80年代，科學(xué)家確認(rèn)了氯氟烴(CFCs)是引起臭氧層破壞和溫室效應(yīng)的危害物質(zhì)，世界各國(guó)就開始逐步禁止其使用。傳統(tǒng)的制冷技術(shù)面臨必須尋找新的制冷工質(zhì)的挑戰(zhàn)，而半導(dǎo)體熱電材料的發(fā)展，推動(dòng)了半導(dǎo)體制冷技術(shù)在實(shí)際工程域中的應(yīng)用，特別是民用領(lǐng)域中的應(yīng)用。本文就是在這個(gè)大背景下，設(shè)計(jì)了一

2、種新型的熱電制冷原漿鮮啤酒保鮮裝置，并對(duì)該裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文首先概述了熱電理論發(fā)展歷程，以及目前國(guó)內(nèi)外熱電材料、熱電制冷技術(shù)、熱管和熱管散熱器的發(fā)展現(xiàn)狀;然后，對(duì)熱電系統(tǒng)的理想制冷循環(huán)和熱管散熱器的傳熱特性進(jìn)行了分析，并且對(duì)實(shí)際制冷系統(tǒng)的熱力模型進(jìn)行了無量綱化，分析了無量綱電流、無量綱優(yōu)值系數(shù)、冷熱端無量綱熱阻以及冷熱端熱媒溫度比值等參數(shù)變化對(duì)制冷性能的影響;最后，建立了基于熱電制冷系統(tǒng)的原漿鮮啤酒保鮮裝置，并對(duì)其進(jìn)行

3、了實(shí)驗(yàn)研究，研究了半導(dǎo)體制冷片的輸入電流、熱端散熱環(huán)境溫度、冷端液體流速、熱管散熱對(duì)流方式以及導(dǎo)熱硅脂的應(yīng)用這幾個(gè)具體的物理因素對(duì)原漿啤酒保鮮裝置制冷性能的影響。全文得到了以下結(jié)論:
　　(1)在理想條件下對(duì)熱電系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)分析，可知系統(tǒng)的工作電流、冷熱端溫差、優(yōu)值系數(shù)對(duì)系統(tǒng)的制冷量和制冷效率都有顯著的影響。
　　(2)對(duì)實(shí)際熱電制冷系統(tǒng)進(jìn)行無量綱熱力學(xué)分析，可知熱電制冷器存在著最佳的工作電流區(qū)域，系統(tǒng)在該電流區(qū)域中運(yùn)行，

4、可得到較好的制冷效果;熱端散熱器環(huán)境溫度對(duì)制冷性能的影響較大，改善熱端的散熱環(huán)境和散熱方式可較大幅度提高系統(tǒng)的制冷性能。
　　(3)對(duì)熱電制冷系統(tǒng)的原漿鮮啤酒保鮮裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可知保鮮裝置熱端的熱管散熱器采用自然對(duì)流時(shí)，制冷效果會(huì)惡化，無法滿足保鮮要求，而熱管翅片采用強(qiáng)迫對(duì)流冷卻情況下，環(huán)境溫度控制在合理范圍，工作電流在6～7A之間，保鮮裝置的制冷效果較好，啤酒桶內(nèi)液體的溫度可維持在3～5℃，滿足保鮮要求。
　　(4)在制冷