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本文立足于半导体制冷优化设计的理论基础,建立稳态工况下的传热数学模型,充分考虑影响半导体制冷性能的各个因素,应用计算机仿真模拟技术,使用相应软件编制出可模拟不同工况下半导体制冷性能及推荐选型的应用程序,在此基础上,进行了半导体制冷器和制冷冰箱实际案例的设计,从而为实际应用半导体制冷提供参考。
本文主要做了以下工作:
1.编制了半导体制冷器的仿真模拟软件,可以根据不同的使用条件和要求选择不同型号的制冷堆和冷、热端散热器,并给出该种型号的特性说明以及所需散热器的数量和价格,推荐型号均经过经济性考量,可为实际使用提供一定参考。在提出半导体的优化组合方案后,可使用该软件对此做仿真模拟。
2.理论设计中包括设计半导体制冷器的设计计算步骤,包括单级、两级、三级制冷堆的选型计算以及冷、热端散热器的选型计算,步骤详细,可为相似设计提供一定参考。
3.分析比较了多级级间连接方式的不同特性,为实际选择符合要求的连接方式提供参考。
4.实际案例中又分析比对了不同冷负荷条件下制冷器的制冷性能,得到了相应性能曲线,分析说明了不同冷负荷工况条件下制冷器性能变化趋势。给出不同温差下,半导体制冷堆随电流变化的最大制冷系数和最大制冷量的性能曲线图。
5.给出半导体制冷冰箱的设计步骤,并有实际数据案例。