Информация о готовой работе
>Делая покупку готовой работы Вы экономите свое время и деньги, так как стоимость работы существенно меньше оригинальной, а срок получения Ч в течение нескольких часов в зависимости от выбранного способа оплаты.
Юрий
Бесплатная студенческая работ № 4481
ТЕРнМОнЭЛЕКнТРИнЧЕнСКИЕ ГЕнНЕнРАнТОнРЫ
1) Обнщие свенденния о тернмонэлекнтринченских генненрантонрах.
Тернмонэлекнтринченские генненрантонры (ТЭГ) преднставнлянют сонбой понлунпронводннинконвые тернмонпанры и предннанзнанченны для прянмонго пренобнранзонванния тенпнлонвой энернгии в элекнтронэнернгию. они иснпольнзунютнся в пенрендвижнных АЭУ , пинтаюнщих трудннондоснтупнные обънекнты, контонрые моннтинрунютнся в отнданленнных райнонах Земнли (авнтонмантинченские ментеонстаннции, морнские маянки и т.п.). В пернспекнтинве танкие обънекнты монгут моннтинронватьнся на Лунне или на друнгих планнентах. В канченстнве иснточннинков тенпнла для поднвонда к гонрянчим спаням ТЭГ : рандионакнтивнные изонтонпы (РИнТЭГ), ядернные ренакнтонры (ЯРнТЭГ), солннечнные коннценнтрантонры разнличннонго иснполнненния (СТЭГ). Ориненнтинронвочно приннинманют, что при элекнтричеснких мощннонстях от 1 до 10 кВт на КЛА ценленсонобнразнны РИнТЭГ и СТЭГ, а при понвыншеннных уровннях мощннонсти - ЯРнТЭГ. Понследнние наинбонлее пернспекнтивнны для АЭУ КЛА. Доснтониннстнва ТЭГ: больншой срок служнбы, вынсонкая нандежнность, станбильнность панранметнров, вибнронстойнкость. Нендоснтатнки ТЭГ: ненвынсонкие отннонсинтельнные энернгентичеснкие понканзантенли: удельнная маснса 10-15 кг/кВт, понверхннонстнная плотнность мощннонсти 10 кВт/м2 (на единнинцу понпенречнонго сенченния эленменнта ), обънемнная плотнность мощннонсти 200-400 кВт/м3 и сравннинтельнно низнкий КПД пренобнранзонванния энернгии (5-8%). Принменнинтельнно к ЛА ТЭГ преднставнлянют сонбой бантанреи кремнне-гернманниенвых тернмонэлекнтричеснких эленменнтов (ТЭЭ), контонрые по матнричнонму приннцинпу сонединненны в ветнвях понслендонвантельнно, а ветнви монгут иметь менжнду сонбой панралнлельнные сонединненния. Бантанреи ТЭЭ занключены с гернментичные коннтейнненры, занполнненнные инертнным ганзом во изнбенжанние окиснленния и станренния понлунпронводннинков. Плонские или цинлиннднричеснкие коннстнрукнции ТЭГ снабнжанютнся устнройнстнванми для поднвонда тенпнла на гонрячих спанях и для его отнвонда на "хонлоднных" спанях понлунпронводннинконвых тернмонстолнбинков. Коннстнрукнция синлонвых элекнтронвынвондов ТЭГ должнна обеснпечивать одннонвренменнно тернмонплотнность и элекнтричеснкую изонлянцию от корнпунса (коннтейнненра), что преднставнлянет доснтанточно сложнную технничеснкую зандачу.
2) Финзинченские осннонвы ранбонты тернмонэлекнтринченских генненрантонров.
В осннонве дейнстнвия люнбонго ТЭЭ ленжат обнрантинмые тернмонэлекнтричеснкие эфнфекнты Пельнтье, Томнсонна (Кельнвинна) и Зебенка. Опнренденляюнщая роль в ТЭГ приннаднленжит эфнфекнту тернмо-ЭДС (Зенбенка). Пренобнранзонванние энернгии сонпронвонжнданетнся ненобнрантинмынми (диснсинпантивннынми) эфнфекнтанми: пенрендачей тенпнла за счет тенпнлонпронводннонсти мантенрианла ТЭЭ и пронтенканнии тонка. Мантенрианлы ТЭЭ с принменстнной элекнтроннной и дынрочной пронвондинмонстью понлучают ввенденнинем ленгинруюнщих донбанвок в кринсталнлы оснновннонго понлунпронводннинка.
Рис. 1. Приннцинпинальнная схенма эленменнтарннонго понлунпронводннинконвонго ТЭГ При ранбочих темнпенрантунрах Т ? 900 ? 100 К ценленсонобнразнны спланвы 20-30% Ge-Si, а при Т ? 600 ? 800 К - мантенрианлы на осннонве телнлунриндов и сенленниндов свиннца, виснмунта и сурьнмы. Схенма кремнниенвонго ТЭЭ понканзанна на рис. 1. Тенпнло Q1 поднвондитнся к ТЭЭ (ТЭГ) ченрез стеннку нангренвантенля 1 с понмонщью тенпнлоннонсинтенля ( нанпринмер жиднконменталнличеснконго), тенпнлонвой трунбы или при ненпонсреднстнвеннном коннтакнте с зонной тенпнлонвынденленния ренакнтонра. Ченрез стеннку 7 хонлондильннинка тенпнло Q2 отнвондитнся от ТЭГ (изнлученинем, тенпнлоннонсинтенлем или тенпнлонвой трунбой). Спаи понлунпронводннинконвых кринсталнличеснких тернмонстолнбинков 4 и 9 обнранзонванны менталнличеснкинми шиннанми 3 и 5, 8, контонрые элекнтричеснки изонлинронванны от стеннок 1 и 7 слоянми динэлекнтринка 2, 6 на осннонве окнсиндов темнпенрантур DТ = Т1-Т2. Эфнфекнтивнность ТЭГ обеснпечиванетнся сунщенстнвеннной разннонродннонстью струкнтунры ветнвей 4 и 9. Ветвь р-тинпа с дынрочной пронвондинмонстью понлучаетнся ввенденнинем в сплав Si-Ge акнцепнторнных принменсей атонмарннонго бонра В. Ветвь п-тинпа с элекнтроннной пронвондинмонстью обнранзунетнся при ленгинронваннии Si-Ge доннорннынми атонманми фоснфонра Р. Из-за понвыншеннной хинмичеснкой акнтивннонсти и манлой менханничеснкой прочноснти понлунпронводннинконвых мантенрианлов сонединненние их с шиннанми 3, 5, 8 вынполннянетнся пронслойнканми из спланва кремнний-бор. Для доснтинженния станбильнной ранбонты бантанрея ТЭЭ гернментинзинронванна менталнличеснкой каснсентой, занполнненнной арнгонном. Эфнфект Пельнтье. В понгранничной плоснконсти - спае разннонроднных понлунпронводннинков (или менталнлов) - при пронтенканнии тонка I понглонщанетнся тенпнло Qп, еснли нанправнленние тонка I совнпанданют с нанправнленнинем рензульнтинруюнщенго тенпнлонвонго понтонка ( контонрый вознник бы при пондогнренве спая). Еснли же нанправнленния тонка I и этонго понтонка пронтинвонпонложнны, Qп прониснхондит от внешнненго иснточннинка тенпнла (из нангренвантенля понтребнлянетнся донполннинтельнная энернгия) линбо из внутнреннних занпансов энернгии, еснли внешнний иснточнник отнсутнстнвунет ( в этом слунчае нанблюнданетнся охнланжнденние спая). В замкннунтой на сонпронтивнленнии Rп тернмонэлекнтринченской ценпи ТЭГ на гонрянчих спанях столнбинков ТЭ тенпнло Qп понглонщанетнся (энндонтернминченский эфнфект). Это охнланжнденние Пельнтье нандо комнпеннсинронвать донполннинтельнным поднвондом тенпнла DQп изнвне. На хонлоднных спанях тенпнло Пельнтье вынденлянетнся (экнзонтернминченский эфнфект). Вынденливншеенся тенпнло Qп ненобнхондинмо отнвондить с понмонщью внешнненго охнланжндаюнщенго устнройнстнва. Уканзаннные явнленния обунславнлинванютнся пенренраснпренденленнинем нонсинтенлей занряндов (элекнтроннов) по уровнням энернгии: при понвыншеннии среднней энернгии элекнтроннов ее изнбынток вынденлянетнся в спае. Тенпнло Пельнтье пронпорнционнальнно пенреннонсинмонму занрянду: где p=p(Т) - конэфнфинцинент Пельнтье Элекнтринченский ток I=dq/dt, слендонвантельнно, энернгия (за вренмя t ) а тенпнлонвая мощнность
Обнрантинмость эфнфекнта Пельнтье сонстонит в том, что при пинтаннии ценпи тонком I от внешнненго иснточннинка ханракнтер тенпнлонвонго дейнстнвия I на спай можнно изнменнять ренвернсинронваннинем нанправнленния тонка . На этом осннонванно сознданние тернмонэлекнтринченских нангренвантенлей и хонлондильннинков. Понследнние именют больнше пракнтинченское знанченние. Эфнфект Томнсонна (Кельнвинна) . Эфнфект Томнсонна отннонситнся к обънемнным (линнейнным) эфнфекнтам в отнлинчие от плонсконстннонго (тончечннонго) эфнфекнта Пельнтье. при пронтенканнии тонка I по тернминченски ненодннонродннонму понлунпронводннинку (или пронводннинку) на его отнрезнке (х1,х2) с пенренпандом DТ1-Т2?0 в слунчае совнпанденния нанправнленний тонка и грандиненнта вынденлянетнся тенпнло Томнсонна Qт (нангрев отнрезнка). При встречнных нанправнленнинях I и ?Т тенпнло Qт понглонщанетнся (охнланжнденние отнрезнка). Эфнфект обънясннянетнся изнменненнинем энернгии двинжунщихнся элекнтроннов при пенренменщеннии в обнласть с иным темнпенрантурнным уровннем. При ренвернсе нанправнленния I нанблюнданетнся обнрантинмость эфнфекнта Томнсонна, т.е. пенренменна экнзо- или энндонтернминченсконго ханракнтенра тенпнлонвонго дейнстнвия. Теп лонвя энернгия пронпорнционнальнна тонку I и пенренпанду DТ т.е. принчем dT=|?T|dx. Слендонвантельнно (для на р- и п-учанстнках),
Здесь - средннее знанченние конэфнфинциненнта Томнсонна для данннонго мантенрианла. В одннонмернном слунчае |?T|=dT/dx. Тенпнлонвая мощнность Конлинченстнвеннное знанченние эфнфекнта Томнсонна втонронстенпеннно. Эфнфект Зенбенка. В ценпи двух разннонроднных пронводннинков или понлунпронводннинков, спай и коннцы контонрых именют пенренпад темнпенрантур, возннинканет эленменнтарнная тернмо-ЭДС dE=Z(T)dT или ЭДС принчем средннее знанченние конэфнфинциненнта Зенбенка
Эфнфект обнрантим: еснли сонотнноншенние занменнить на , то нанправнленние дейнстнвия Е меннянетнся, т.е. прониснхондит ренверс понлярннонсти ТЭЭ. Обнрантинмость эфнфекнта Зенбенка сонпронвонжнданетнся обнрантинмонстью эфнфекнта Пельнтье. Приннцип ранбонты ТЭЭ. (рис. 1). Киннентинченская энернгия элекнтроннов на коннце ценпи с вынше, чем на "хонлоднных" коннцах с Т=Т2 , слендонвантельнно, пренобнланданет дифнфунзия элекнтроннов от гонрянченго спая к хонлоднным коннцам. коннценнтранция элекнтроннов в р- и п-ветнвях разнличнна, понэтонму бонлее отнринцантельнный понтеннцинал понлунчанет коннец тернмонстолнбинка п-тинпа, по отнноншенния к контонронму коннец столнбинка р-тинпа именет понлонжинтельнный понтеннцинал. Разнность понтеннцианлов Е=Z(T1-T2) обунславнлинванет ток I ( при занмынканнии ценпи на сонпронтивнленние Rн нангрузнки) и понлезнную элекнтринченскую мощнность Ранбонте ТЭГ сонпутнстнвунют обнрантинмые эфнфекнты.
3)Бантанреи тернмонэлекнтринченских эленменнтов. Для понлунченния в ТЭГ ханракнтерннонго нанпрянженния U30 В при ЭДС одннонго ТЭЭ Е0,1?0,3 В тренбунетнся понслендонвантельнно сонединнить в бантанрею принмернно N102 ТЭЭ. при занданнных разнменрах сенченния тернмонстолнбинка и уровннях тонка I нангрузнки ненобнхондинмое чиснло панралнлельнных ветнвей в бантанрее опнренденлянетнся плотннонстью тонка J=I/s10 A/см2. Для КЛА вынполннянютнся бантанреи ТЭГ мощннонстью от единниц до сонтен ватт. В СССР для станционнарнных и пенрендвижнных АЭУ сознданны РИнТЭГ сенрии "Бента" мощннонстью до 10 Вт на рандионакнтивнном изонтонпе ценрия 144Се. Плонские и цинлиннднринченские ванринаннты ТЭГ опнренденлянютнся их комнпонновнкой в блонке. Каснкаднное сонединненние ТЭГ понзвонлянет понвынсить КПД пренобнранзонванния энернгии до h0,13.В ценлях уменьншенния удельнной маснсы ТЭГ разнранбонтанны мнонгонслойнные пленночнные ТЭЭ. преднставнлянет иннтенрес сознданние в пернспекнтинве ТЭГ в винде экснпенринменнтальнных ренакнтонров-генненрантонров на банзе иннтенгральннонго иснполнненния ТЭЭ и тенпнлонвынденляюнщих эленменнтов (ТВЭЛ) из денлянщихнся сонединненний тинпа сульнфиндов уранна или тонрия, контонрые обнланданют понлунпронводннинконвынми свойнстнванми.
Литература : Алиевский Б. Л. Специальные электрические машины. М.: Энергоатомиздат, 1994г.
Вы можете приобрести готовую работу
Альтернатива - заказ совершенно новой работы?
Вы можете запросить данные о готовой работе и получить ее в сокращенном виде для ознакомления. Если готовая работа не подходит, то закажите новую работуэто лучший вариант, так как при этом могут быть учтены самые различные особенности, применена более актуальная информация и аналитические данные