Determination of the maximum cooling capacities of two-stage coolers with a variation in the geometry of branches in stages

Autor: Zaykov, Vladimir, Mescheryakov, Vladimir, Zhuravlov, Yurii
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Technology audit and production reserves; Том 3, № 1(35) (2017): Industrial and Technology Systems; 4-10
Technology audit and production reserves; Том 3, № 1(35) (2017): Виробничо-технологічні системи; 4-10
Technology audit and production reserves; Том 3, № 1(35) (2017): Производственно-технологические системы; 4-10
ISSN: 2226-3780
2312-8372
Popis: A model of the relationship between the reliability indices of two-stage TECs of various designs with the geometry of the branches of thermoelements in cascades in the ΔTmax mode with electrical series of cascades (stages) is proposed and analyzed. Relations are obtained for determining the optimal geometry of the branches of thermoelements in cascades corresponding to the maximum temperature difference. The expression allows to estimate both the maximum cooling capacities and the reliability indices of two-stage thermoelectric cooling devices of various designs. The possibility of increasing the maximum temperature drop to 4 % is shown by choosing the optimal geometry of the branches of thermoelements in cascades (stages). This is achieved under the condition that the ratio of the length to the cross-sectional area of the elements of the first stage is greater than the ratio of the length to the cross-sectional area of the second stage, which differs from the traditional equality of these ratios for a given working current. The proposed approach makes it possible to estimate the maximum temperature drop and to predict the reliability indices of two-stage thermoelectric coolers of various designs for various operating conditions and to conduct an optimized design of radio electronic equipment using cascade thermoelectric cooling devices.
Розглянуто вплив геометрії гілок термоелементів в каскадах на параметри і показники надійності двокаскадних термоелектричних охолоджувачів різних конструкцій при послідовному електричному з’єднані каскадів в режимі максимального перепаду температури. Одержані співвідношення для визначення оптимальної геометрії гілок термоелементів в каскадах, що відповідає найбільшому значенню перепаду температури для різних конструкцій охолоджувачів при заданому робочому струмі.
Рассмотрено влияние геометрии ветвей термоэлементов в каскадах на параметры и показатели надежности двухкаскадных термоэлектрических охладителей различных конструкций при последовательном электрическом соединении каскадов в режиме максимального перепада температуры. Получены соотношения для определения оптимальной геометрии ветвей термоэлементов в каскадах, соответствующей наибольшему значению перепада температуры для различных конструкций охладителей при заданном рабочем токе.
Databáze: OpenAIRE