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J-GLOBAL ID：201502273010439561   整理番号：15A0564672

発電機に使用した熱電モジュールの包括的な3D有限要素モデル:過渡性能の展望

A Comprehensive 3D Finite Element Model of a Thermoelectric Module Used in a Power Generator: A Transient Performance Perspective

著者 (2件)： WU Guangxi (Case Western Reserve Univ., Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci., 44106, Cleveland, OH, USA) ,  YU Xiong (Case Western Reserve Univ., Dep. of Civil Engineering, Dep. of Electrical Engineering and Computer Sci. (Courtesy ...)
資料名： Journal of Electronic Materials  (Journal of Electronic Materials)
巻： 44  号： 6  ページ： 2080-2088  発行年： 2015年06月 
JST資料番号： D0277B  ISSN： 0361-5235  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 熱電発電は耐久性と拡張性から,小規模の分散型発電機の可能性を秘めている。熱電モジュール(TEM)の過渡挙動が動的な動作環境に対する熱電発電の応答に影響することの認識が非常に重要である。伝統的には,研究者は熱電モジュールの挙動の記述に単純化したモデルを使用してきた。本論文では,従来のモデルでは無視していた化学ポテンシャルとキャリア密度の変動の影響を考慮する包括的な数学モデルを提案した。この新しいモデルによる有限要素モデルを,熱電モジュールが境界温度あるいは使用負荷の急速な変化を受けた時の過渡挙動のシミュレーションに用いた。その結果は,熱電モジュールが温度変化により影響される遷移時間は,モジュールが電気的負荷抵抗の変化により影響される時間よりずっと長いことを示した。動作温度の突然の変化はTEM出力の電圧のオーバーシュートを引き起こすが,それは負荷抵抗の突然の変化に対する応答では観測されない。比較の結果,この新しい包括的なモデルにより予測されるTEMの挙動と従来のモデルの使用による予測の間に,特に高温イントリンシックイオン化領域と,低温の弱いイオン化領域において,大きな違いがあることがわかった。新しいモデルでは考慮しているが従来モデルでは無視していた,化学ポテンシャルとキャリア密度の変動がTEMの性能に大きな影響を与えることを意味している。Copyright 2015 The Minerals, Metals & Materials Society. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *発電機 ,  *熱電素子 ,  *解析モデル ,  *過渡応答 ,  化学ポテンシャル ,  キャリア密度 ,  負荷 ,  時間 ,  温度
準シソーラス用語： *過渡特性 ,  遷移時間 ,  動作温度 ,  *有限要素モデル

分類 (2件)： 熱電デバイス  (NC03090J) ,  計算機シミュレーション  (JE11000H)

タイトルに関連する用語 (5件)： 発電機 ,  モジュール ,  3D ,  有限要素モデル ,  展望