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Numerical and Experimental Study on Performance of a Low-Backpressure Polyhedral Thermoelectric Generator for Waste Heat Recovery

引用

Journal of Thermal Science 2023年第1期32卷 109-124页

作者： QUAN Rui LI Yangxin LI Tao CHANG Yufang YAN Huaicheng Hubei Key Laboratory for High-efficiency Utilization of Solar Energy and Operation Control of Energy Storage System Hubei University of TechnologyWuhan 430068China Hubei Engineering Research Center for Safety Monitoring of New Energy and Power Grid Equipment Hubei University of TechnologyWuhan 430068China

Optimized fin arrangement and dimension of heat exchanger can improve the maximum output power of thermoelectric generator(TEG)system which converts the wasted heat into electricity with thermoelectric modules(TEMs).Considering that the geometric symmetry contributes to the temperature uniformity improvement and convenient TEMs arrangement,a low-backpressure TEG system based on a polyhedral-shape heat exchanger was *** assess the effect of inner topology and fin parameters on the heat transfer and output power of the TEG system,a realizable k-?turbulence based numerical model was established and validated to perform numerical *** results demonstrate that increasing fin length,fin width and fin intersection angle are beneficial to the average surface temperature,temperature distribution uniformity and maximum output power of the TEG ***,decreasing fin spacing distance contributes to the enhanced average surface temperature and maximum power of TEG system,and has insignificant effect on its temperature *** inserted fins with optimal length,width,intersection angle and spacing distance enhance higher output power,whereas result in increasing *** maximum difference between the experimental and simulation results is 3.2%,which validates the feasibility of the established numerical *** also provides a theoretical reference to the optimal design and performance analysis of low-backpressure TEG systems used in automobile exhaust heat recovery.

关键词： heat exchanger thermoelectric generator inner topology fin parameters numerical model

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