基于ANSYS Workbench软件的半导体制冷器性能模拟研究.pdf

半导体制冷器性能模拟研究基于ANSYS Workbench软件 本文主要研究了基于ANSYS Workbench软件的半导体制冷器性能模拟，探讨了输入电压、热端温度、半导体单元属性、半导体电偶臂及级间绝缘材料属性等因素对二级半导体制冷器冷端温度、冷端冷量及制冷系数等性能的影响。 一、ANSYS Workbench软件简介 ANSYS Workbench是一个集成的仿真环境，可以进行有限元分析、计算流体动力学、热传导、电磁场和多物理场耦合等仿真计算。该软件广泛应用于机械、电子、航空航天、汽车、医药、能源等领域。 二、半导体制冷器性能模拟研究 本文使用ANSYS Workbench软件进行了二级半导体制冷器的性能模拟研究，探讨了输入电压、热端温度、半导体单元属性、半导体电偶臂及级间绝缘材料属性等因素对冷端温度、冷端冷量及制冷系数等性能的影响。 （一）输入电压对冷端温度的影响 研究表明，在一定范围内，保持半导体制冷器热端温度不变，冷端温度随着输入电压的增大而递减。 （二）热端温度对冷端温度的影响 研究表明，保持输入电压不变，冷端温度随着热端温度的升高而递增。 （三）半导体单元高度和单元间距对冷端温度的影响 研究表明，保持输入电压和热端温度不变，冷端冷量随着冷端温度的升高而递增；半导体单元高度的增加和单元间距的减小都可以使冷端达到更低温度。 （四）半导体电偶臂及级间绝缘材料属性对冷端温度的影响 研究表明，随着半导体电偶臂及级间绝缘材料属性即热导率、高度的增加，冷端温度均呈递增趋势。 三、模拟结果与实验数据对比 本文的模拟结果与实验数据进行了对比，结果显示两者具有较好的吻合性。 四、结论 本文的研究结果表明，基于ANSYS Workbench软件的半导体制冷器性能模拟研究可以为半导体制冷器的设计和优化提供有价值的参考依据。同时，本文的研究结果也可以为半导体制冷器的实际应用和发展提供有价值的参考依据。