این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی و مدیریت انرژی، جلد ۸، شماره ۳، صفحات ۰-۰
عنوان فارسی بهبود بازده تبدیل انرژی حالت جامد با استفاده از نانو ساختارهای ترموالکتریک
چکیده فارسی مقاله فناوری­های تبدیل انرژی حالت جامد مانند سرماسازی و تولید توان ترموالکتریک نیازمند موادی است که دارای رسانایی حرارتی پایین و در عین حال رسانایی الکتریکی و ضریب سیبک بالا باشند. با اینکه نیمه رساناها بهترین مواد ترموالکتریک هستند ولی در نیمه رساناهای معمولی به ندرت این ویژگیها یافت می شود. نانوساختارها از قبیل ابرشبکه­ها، تارهای کوانتومی و نقطه­های کوانتومی روشهای جدیدی را برای بهبود بازده تبدیل انرژی حالت جامد از طریق مهندسی انتقال الکترون و فونون فراهم می کنند. در این تحقیق یک ابر شبکه­ی نیمه رسانا متشکل از نانولایه های متناوب سیلیکون و ژرمانیوم بررسی شده است.  انتقال حرارت رسانایی در این نانو ساختار با توجه به اثرات مقیاس نانو، از قانون فوریه پیروی نمی کند. معادله­ی انتقال تشعشعی فونونها به صورت عددی حل شده است و در نهایت کاهش ضریب رسانایی حرارتی نسبت به ساختار مشابه با ابعاد معمولی نشان داده شده است. نتایج نشان می دهد که با ثابت نگه داشتن نسبت ضخامت لایه ها، هر چه ضخامت لایه ها در ابرشبکه کوچک تر شود، پرش دما در فصول مشترک بیشتر شده و در نتیجه ضریب رسانایی حرارتی مؤثر کاهش بیشتری می یابد که در نهایت به بهبود خواص ترموالکتریک می انجامد. نتایج نشان میدهد که ضریب رسانایی حرارتی مؤثر تابعی از  دانسیته­ی مرزهای مشترک بر واحد طول ابرشبکه می باشد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Improving the efficiency of the solid-state energy conversion by means of thermoelectric nanostructures
چکیده انگلیسی مقاله solid-state energy conversion technologies such as thermoelectric refrigeration and power generation require materials with low thermal conductivity but high electrical conductivity and Seebeck coefficient. Although semiconductors are the best thermoelectric materials, they rarely have the mentioned properties. Nanostructures such as superlattices, quantum wires and quantum dots provide novel methods to improve the solid-state energy conversion efficiency through electron and phonon transport engineering. In this work a semiconducting superlattice has been studied consisting of periodic nano layers of sillicon and germanium. Due to nano scale effects, conductive heat transfer does not satisfy Fourier's law of thermal conduction. The equation of phonon radiative transfer has been solved numerically. The results show that the thermal conductivity of the nano structure is much lower than the macro suructures with the same aspect ratio. It is also noticed that with constant ratio of layers thickness, more reduction in layers thickness causes more temperature jump at interfaces and consequently more reduction in effective thermal conductivity that finally improves the thermoelectric properties. The results show that the effective thermal conductivity depends on the density of interfaces per unit length.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله میثم محمدی | Meysam Mohamadi
Shahid Bahonar Kerman University
دانشگاه شهید باهنر کرمان

مظفر علی مهرابیان | Mozaffar Ali Mehrabian
Shahid Bahonar Kerman University
دانشگاه شهید باهنر کرمان

افراسیاب رئیسی | Afrasiab Raisi
ShahreKord University
دانشگاه شهرکرد

نشانی اینترنتی http://energy.kashanu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-343-2&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده مهندسی مکانیک
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات