THERMAL ANALYSIS OF THERMOELECTRIC POWER GENERATOR; INCLUDING THERMAL STRESSES. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (M.S. Thesis) The_Final_Thesis_Report.PDF - Accepted Version Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

في السنوات الأخيرة أصبحت الحاجة إلى الطاقة في تزايد، وهذا دفع الدول للبحث عن مصادر جديدة للطاقة النظيفة بهدف الاستفادة من هذه الطاقة. المولدات الكهروحرارية هي نوع من أنواع مولدات الطاقة النظيفة والتي تعتبر من الأجهزة التي لا تحتاج لحركة كي تولد الطاقة، وطريقة عملها أنها تحول الطاقة الحرارية الى طاقة كهربائية بواسطة مبدأ تأثير Seebeck. مع توافر الحرارة من مصادر مختلفة مثل الطاقة الشمسية والحرارة المهدرة من الأنظمة الميكانيكية المختلفة أصبح البحث في مجال الأجهزة الكهروحرارية موضوعاً مهماً للباحثين مما دفعهم للتحقق من فعالية هذه الأجهزة في توليد الكهرباء. واحدة من أهم المشاكل التي تواجه المولدات الكهروحرارية هو نشوء الضغوط الحرارية العالية نظراً لتشكل تدرج في درجة الحرارة عبر هذا أرجل هذه المولدات. تسبب الضغوط الحرارية العالية ضعف للجهاز وذلك من خلال شقوق أو كسور في سطح الجهاز وذلك قد يؤدي إلى تقليل كفاءة الجهاز أو قد يفشله تماماً. الهدف الرئيسي من هذه الرسالة هو تقديم دراسة للكفاءة الحرارية للمولد الكهروحراري، وكذلك تحليل للضغوط الحرارية الناشئة من ارتفاع حرارة الجهاز أثناء عمله . خواص المادة المستخدمة كمادة كهروحرارية في هذ الدراسة هي البزموث تلوريد bismuth telluride (Bi2Te3) . كذلك تم حساب مستويات الضغوط الناشئة لعدة أشكال هندسية مختلفة من أرجل الأجهزة الكهروحرارية.

English Abstract

In recent years, the energy demand is increasing leads to use and utilization of clean energy becomes target of countries all over the world. Thermoelectric generator is one type of clean energy generators which is a solid-state device that converts heat energy into electrical energy through the Seebeck effect. With availability of, heat from different sources such as solar energy and waste energy from systems, thermoelectric research becomes important research topic and researchers investigates efficient means of generating electricity from thermoelectric generators. One of the important problems with a thermoelectric is development of high thermal stresses due to formation of temperature gradient across the thermoelectric generator. High thermal stress causes device failure through cracks or fractures and these short comings may reduce the efficiency or totally fail the device. In this thesis work, thermodynamic efficiency and thermal stresses developed in thermoelectric generator are analyzed numerically. The bismuth telluride (Bi2Te3) properties are used in simulation. Stress levels in thermoelectric device pins are computed for various pin geometric configurations.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Yilbas, Bekir
Committee Members:	Yilbas, Bekir and Sahin, Ahmet and Akhtar, Syed Sohail
Depositing User:	ABDULRAHMA AL MERBATI (g200418400)
Date Deposited:	30 Jun 2012 10:45
Last Modified:	01 Nov 2019 15:35
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138711