Legs Geometry Influence on the Performance of the Thermoelectric Module
Notice bibliographique
Résumé
The performance of the thermoelectric module highly depends on the geometry of the legs, the module area, and implicitly on the number of the pairs, besides the properties of the materials. The geometry of the legs consists of the shape, the dimensions on three axes, and whether the legs are filled or are hollow. The legs can have one hollow or more, the hole can be from the top to bottom or not. This paper studies and compares the performance of different thermoelectric modules in function of the shape: square, triangular, trapezoid, reverse trapezoid, hourglass, inverse hourglass (filled and with the hollow from the top to the bottom or not), and with different dimensions of the length and width. The simulations are performed using the COMSOL Multiphysics software, where 3D numerical models are developed and solved using the finite element method. The results are compared with others from the specialized literature for a one pair square shape. The current-voltage and power-voltage characteristics have a good matching, which proves the simulations are good and the model can be used for other shapes. A steady-state heating condition is applied to the hot side of the thermoelectric generators, while the cold side is subjected to steady state, natural convection, and forced convection heating conditions. The square shape with an internal hollow is studied first. The best performance when the length and width are 1 mm × 1 mm, 1.5 mm × 1.5 mm, and 2 mm × 2 mm is obtained for the thermoelectric generator with filled square legs. The highest maximum power is obtained for thermoelectric generator with the sizes 2 mm × 2 mm. The gain in power for the square shape in comparison with the worst value of the TEG (Inverse Hourglass for filled and Triangular for hollow) for the three dimensions considered is for those filled 199%, 202%, and 204%, respectively, and for those that are hollow 198%, 232%, and 243%, respectively. The reduction in maximum power is 5%, for the thermoelectric generator with square legs (2 mm × 2 mm) and with hollow legs, in comparison with one filled. The maximum power increases for the thermoelectric generator with square legs which have a hollow interior, in this case 2 mm × 2 mm, with 0.2% and 1% for the thermoelectric generator with sizes of 1 mm × 1 mm. Additionally, the results obtained for the square filled shape are compared with the real ones obtained for a thermoelectric generator with sizes 40 mm × 40 mm × 4 mm. The matching is very good, which confirms that the model can be used for different geometry of the thermoelectric generators in order to help the manufacturers improve their performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».