基于温度依赖变换热电学设计的热电聚集器制造技术

本发明专利技术属于新材料、能源技术和红外技术领域，具体为一种基于温度依赖变换热电学设计的热电聚集器。本发明专利技术考虑温度依赖的热电效应，电场和热场之间通过塞贝克系数耦合，通过坐标变换对空间进行压缩和伸展，将空间的变化转换为依赖于温度的材料参数的变化，进而通过调节材料参数，得到让热流密度和电流密度增强，同时外部的背景区域不被影响的特定区域，该特定区域即热电聚集器。本发明专利技术通过有限元模拟验证了设计的可行性。本发明专利技术为灵活控制热电场提供了一个新的方法，同时考虑了温度效应，有助于实际应用，比如：提高温差发电的效率，有效使用焦耳热。焦耳热。焦耳热。

【技术实现步骤摘要】
基于温度依赖变换热电学设计的热电聚集器


[0001]本专利技术属于新材料、能源技术和红外
，具体涉及一种基于温度依赖变换热电学设计的热电聚集器。

技术介绍

[0002]近年来，能源问题愈发严重，尤其是电力问题。研究者们探寻着各种能发电的渠道，包括风力发电，水利发电，太阳能发电，温差发电等。温差发电通过提供温差来产生电势差，将其放在一个回路中就能产生电流，是一种的能源利用方案。如何高效地利用热能产生电能，以及提高电能的利用率就是当前的研究重点。热流和电流之间总是息息相关的，它们之间通过各种系数来实现耦合，最常见的就是通过塞贝克系数来耦合热流和电流，即热电效应。热电效应是一个重要的耦合多物理场景，温度差可以转换为电压，反之亦然。可见在热电效应中，不仅热能生电，电也能生热，热电效应为我们实现能源的转换提供了强有力的方式。那么如何在热电效应中灵活地控制和有效地利用热流和电流就成为了当前的研究重点。
[0003]2008年，研究者提出了变换热学，并利用变换热学实现了对热流的多功能操纵。然而之前的变换热学局限于单场和线性介质，即只考虑了材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于温度依赖变换热电学设计的热电聚集器，其特征在于，其考虑温度依赖的热电效应，电场和热场之间通过塞贝克系数耦合，通过坐标变换对空间进行压缩和伸展，将空间的变化转换为依赖于温度的材料参数的变化，进而通过调节材料参数，得到让热流密度和电流密度增强，同时外部的背景区域不被影响的特定区域，该特定区域即热电聚集器；其中：坐标变换过程具体如下：对于二维情况，从虚拟空间(r，θ)到物理空间(r
′
，θ
′
)的坐标变换为：其中：r1和r2分别是热电聚集器的内径和外径，r
m
是介于r1和r2之间的一个值；坐标变换的物理含义是将一个半径为r
m
的圆形区域压缩为一个半径为r1的圆形区域，然后将内径和外径分别为r
m
和r2的环形区域伸展为内外半径分别为r1和r2的圆围...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄吉平，雷敏，王骏，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：