بهینه سازی مولد ترموالکتریک چند قطعه ای و محاسبه عملکرد با روش دقیق

در این مقاله مطالعه جامعی بر روی مواد ترموالکتریک شناخته شده در سال های 1960 تا 2010 انجام شده و از بین این مواد، بهترین مواد ترموالکتریک برای بازه های دمایی مشخص انتخاب شده است. یک مولد ترموالکتریک چند قطعه ای برای عملکرد در بازه دمایی 300 تا 1300 درجه کلوین با استفاده از مواد ترموالکتریک انتخاب شده، بهینه سازی شده است. سپس با استفاده از دو روش سوانسون و روش دقیق، ماکزیمم بازده ژنراتور بهینه شده، با فرض قابل صرف نظر بودن مقاومت تماسی و عایق بودن سطوح جانبی پایه ها، محاسبه شده است. بیشینه بازده 4/23% برای چیدمان بهینه شده به دست آمده است که افزایش 3/5% را نسبت به آخرین کار منتشر شده، نشان می دهد. قدرت و جریان الکتریکی قابل دستیابی به وسیله ژنراتور معرفی شده در بیشینه بازده محاسبه شده است. سایر مشخصات مورد نیاز برای طراحی ژنراتور، شامل طول، مقاومت خارجی و سطع مقطع تک تک قطعات به دست آمده و نتایج با پژوهش های قبلی مقایسه شده است.