热电制冷器的过冷特性及其性能的优化综述

固态、体积小、无噪音、可靠性高和绿色环保等优点使得热电制冷器(Thermoelectric cooler, TEC)成为目前应用最为广泛的制冷器件之一。自热电材料问世以来,围绕提升热电制冷性能的研究主要集中于制备高Z值的热电材料。1970年发现的过冷特性则改变了这一现状,使得采用同样材料制作的TEC可以达到更大的瞬态温差。这一发现扩展了TEC的应用范围,更使得TEC的制冷性能不再仅仅受限于TEC的材料本身。针对热电制冷器的过冷特性,从材料、TEC结构以及驱动电流参数等方面对相关研究进行了较为全面的综述,总结了通过TEC的过冷特性达到优化TEC制冷性能的方法。     

PZT/P(VDF-TrFE)7030 0-3型复合材料的非等温结晶和居里相变行为

采用DSC研究了PZT P(VDF TrFE) 70 30复合材料的非等温结晶和居里相变过程 .结果表明 ,PZT粒子对共聚物基体的结晶行为 ,包括结晶温度、结晶速率和结晶度等影响不大 ;然而共聚物的居里相变过程则受到PZT粒子的影响 ,随PZT粒子含量的增大 ,共聚物基体的居里相变热焓与熔体结晶热焓的比值减小 ,而且其中对应从顺电性的高温相 (HT)转变为铁电性的过冷相 (CL)的相变热焓含量减小 ,意味着PZT粒子的存在能够抑制共聚物铁电晶体中旁式构象缺陷的形成 ,从而提高铁电晶体的完善度     

微米线结构表面的过冷流动沸腾实验研究

以去离子水为工质,配合高速摄像观测,研究了截面为0.5 mm×5 mm的微细窄矩形通道内氧化锌微米线结构表面的竖直流动过冷沸腾。流量范围200~400 kg·m^-2·s^-1,过冷度为10 K,热流密度最高为200 kW·m^-2。分析了不同工况下过冷沸腾的沸腾曲线、平均换热系数、局部换热系数和流型特征。     

过冷水溶液中的空间光孤子

建立了在过冷水溶液中传播的光束的非局域非线性模型.过冷水的热致折射率扰动在温度扰动较小的情况下随温度增大,但在温度扰动达到一定程度后随温度减小.在求出该模型的数值孤子解后,对孤子的性态进行了研究.研究表明,在光功率较小时,过冷水表现出自聚焦的特性,而在光功率较大时,在孤子的中心区域的过冷水表现出自散焦的特性,而在孤子的外围仍表现为自聚焦.在总功率较大的情况下,孤子间的相互作用也表现出这种部分自散焦,部分自聚焦的现象.     

电磁悬浮条件下液态Fe_(50)Cu_(50)合金的对流和凝固规律研究

基于轴对称电磁悬浮模型,理论计算了二元Fe_(50)Cu_(50)合金熔体内部的磁感应强度和感应电流,分析了其时均洛伦兹力分布特征,进一步耦合Navier-Stokes方程组计算求解了合金熔体内部流场分布规律.计算结果表明,电磁悬浮状态下合金内部流场呈现环形管状分布,并且电流强度、电流频率或合金过冷度的增加,均会导致熔体内部流动速率峰值减小,平均流动速率增大,并使流动速率大于100 mm·s~(-1)区域显著增大.通过与静态凝固实验对比发现,电磁悬浮条件下熔体中强制对流使得合金内部富Fe和富Cu区的相界面呈波浪状起伏形貌,并且富Cu相颗粒在熔体上部分出现的概率增加.     

一种用于CD高温超导电缆的过冷液氮低温系统

介绍了安徽万瑞冷电科技有限公司研制的首条冷绝缘(CD)型10m/35kV/2kA高温超导电缆过冷液氮低温系统。系统主要由泵箱、冷箱、输液管道、液氮储槽及监控系统组成。该系统由G-M制冷机提供冷量,低温液氮泵提供循环动力,过冷液氮为闭循环介质。给出了过冷液氮低温系统调试运行结果。     

β′-Gd2(MoO4)3晶体生长中的过冷现象研究

对电阻加热引上法和感应加热引上法生长β′-Gd2(MoO4)3晶体的实验结果进行了比较,分析了两种方法生长晶体过程中熔体过冷和组分过冷的情况.研究认为组分过冷主要与生长过程中MoO3的挥发、Gd2(MoO4)3熔体的粘度及固液界面的温度梯度有关,并认为感应加热引上法较之电阻加热引上法容易得到优质晶体.     

掺钕钆镓石榴石晶体生长及完整性研究

本文采用提拉法生长了Nd:GGG晶体,并对晶体缺陷进行了系统分析,对晶体组分过冷分析结果发现,组分过冷在晶体中产生了空洞,对空洞中的物质进行了扫描电镜及能谱分析,发现组分过冷产生了第二相,用化学侵蚀法显示侵蚀坑的形貌基本呈三角形,并且位错产生了滑移现象,滑移原因是晶体切片时的外力造成的.     

Metastable phase separation and rapid solidification of undercooled Co-Cu alloy under different conditions

The metastable liquid phase separation and rapid solidification behaviours of Co_61.8Cu_38.2 alloy were investigated by using differential thermal analysis (DTA) in combination with glass fluxing, electromagnetic levitation (EML) and drop tube techniques. It is found that the liquid phase separation process and the solidification microstructures intensively depend on the experimental processing parameters, such as undercooling level, cooling rate, gravity level, liquid surface tension and the wetting state of crucible. Large undercooling and surface tension difference of the two liquids tend to facilitate further separation and cause severe macrosegregation. On the other hand, rapid cooling and low gravity effectively suppress the coalescence of the minority phase. Severe macrosegregation patterns are formed in the bulk samples processed by both DTA and EML. In contrast, disperse structures with fine spherical Cu-rich spheres homogeneously distributed in the matrix of Co-rich phase have been obtained in drop tube.     

醇类低温保护剂水溶液过冷和水合性质研究

A differential scanning calorimeter was used to study the thermal behaviors of polyalcohols aqueous solutions, such as supercooling degree of heterogeneous nucleating temperature, hydration properties. The experimental results show that the variation of supercooling and hydration behavior does not have obvious rules at the low concentrations. However, the supercooling degree and the content of unfrozen water increased with the solution concentration at the high concentrations. The difference of hydration properties shows the important effects of function groups (methyl groups and hydroxyl groups).