Исследована возможность управления частотным диапазоном отрицательной динамической проводимости в вакуумном диоде с острийным катодом в режиме большого сигнала в зависимости от структуры острия, приложенного постоянного напряжения на аноде и глубины модуляции данного напряжения. Показана возможность эффективного управления частотной характеристикой вследствие изменения угла задержки тока диода.

Наведено результати дослідження проникного термоелемента з вітками із функціонально-градієнтних матеріалів у режимі генерації електричної енергії. Під час розрахунків враховано температурні залежності властивостей матеріалів віток. На підставі теорії оптимального керування розроблено математичні методи та комп'ютерні програми знаходження оптимальної неоднорідності матеріалів віток і оптимальних витрат теплоносія. Знайдено оптимальні функції неоднорідності матеріалів з Bi-Te-Sb. Установлено можливість підвищення ККД у разі використання проникних термоелементів із функціонально-градієнтних матеріалів у 1,61 разів у порівнянні з термоелементами з однорідних віток.

Наведено результати досліджень можливостей використання теплових потоків у грунтах для одержання електричної енергії грунтовими термогенераторами (ГТЕГ). Описано основні підходи до конструювання та використання ГТЕГ. Одержано співвідношення для потужності ГТЕГ залежно від його геометричних розмірів і глибини залягання в грунті. Проведено оптимізацію ГТЕГ шляхом узгодження його теплофізичних характеристик з характеристиками грунту. Створено ряд термоелектричних джерел тривалої дії, що використовують тепло грунтів, для живлення різної апаратури.

Приведены результаты экспериментального исследования энергетических характеристик роторного гидродинамического теплогенератора модели ТГ-15 при работе в замкнутой системе с рециркуляцией. Установлены динамика изменения тепловой и электрической мощности, коэффициента полезного действия теплогенератора, время выхода установки на постоянный режим работы.

Приведен обзор различных мультиспектральных диодных источников света.

Запропоновано метод вимірювання середнього коефіцієнта електрорушійної сили й термічного опору напівпровідникового матеріалу термобатареї, його внутрішнього електричного опору, а також термічного опору між спаями й елементами конструкції системи прямого перетворення без вимірювання температур спаїв. Названі величини визначаються на підставі вимірювання теплових і електричних параметрів термобатареї в режимах холостого ходу й короткого замикання. Досліджено точність методу. Створено експериментальну установку, що реалізує запропонований метод. Результати випробувань підтверджують працездатність запропонованого методу вимірювань.

Проаналізовано фізичні фактори, що впливають на ккд генераторів із секційних термоелементів. Використано методи теорії оптимального керування для розробки комп'ютерного способу розрахунків оптимальних характеристик генераторних модулів із секційних термоелементів. Описано особливості технології виготовлення таких модулів із матеріалів на основі Bi-Te. Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень характеристик генераторних модулів.

Зазначено, що дослідженню кінетичних ефектів у халькогенідах присвячено багато робіт, більшість із яких узагальнені в монографії. Роботи технологічного напряму велися паралельно, але менш інтенсивно. Мало робіт, присвячених комутаційним переходам, їх структурі, властивостям і стабільності. Водночас, для створення виробництва термоелектричних перетворювачів (ТЕП) розробникам, технологам, безпосередньо виробникам необхідно чітко уявляти структуру реальних термоелектричних матеріалів і термоелементів, знати вплив структурних складових на електрофізичні та термомеханічні властивості, вміти управляти процесами формування структури. Мета роботи - узагальнити наявні дані в цій області та забезпечити творців ТЕП необхідними феноменологічними знаннями та моделями, що дозволяють трактувати одержувані результати та прогнозувати використання тих або інших технологічних прийомів.

Позитивний досвід забезпечення необхідних теплових режимів приладів широкого спектра застосування в реальних умовах експлуатації виробів спеціального, медичного й енергетичного призначення, досягнутий застосуванням комбінованих СОТ із вбудованими термоелектричними перетворювачами енергії (ТПЕ), підтверджує перспективність їх застосування. Невисокі значення ступеня термодинамічної досконалості пристроїв на основі ефектів Пельтьє - Зеєбека, Ранка - Хілша й Джоуля - Томсона з успіхом компенсуються високими значеннями їх експлуатаційних характеристик, можливістю введення в різні приладові й схемні розв'язки. У найближчих планах підприємства передбачено застосування ТПЕ для термостабілізації мікроболометричних матриць, а також використання в розробках еталонних джерел ІЧ-випромінювання для тепловізійних приладів. Ефективність впровадження комбінованих СОТ до складу створюваних виробів значною мірою визначається рівнем кваліфікації розробників, ступенем володіння сучасними досягненнями техніки й технологій. Застосування ТПЕ як складової частини розроблювального виробу припускає можливість застосування штатних джерел електроживлення або створення спеціальних електроперетворювачів для конкретних унікальних термоелектричних модулів. Вважається необхідним підтримати рішення керівництва НАНУ про поновлення й розширення практики науково-технічних галузевих нарад фахівців-теплотехніків.

Індекс рубрикатора НБУВ: З252.5

Рубрики:

Термоемісійні генератори

Шифр НБУВ: РА400420 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Теоретически обоснована возможность создания перспективных термоэлектрических преобразователей на основе квантовых проводов. Использован темплетный метод электрохимического осаждения антимонида индия в нанопористые матрицы анодного оксида алюминия, показана перспективность такого способа формирования InSb-нанопроводов с большим аспектным отношением их диаметра к длине. Исследована микроструктура и состав сформированных наноструктур. Представлены результаты электрофизических исследований массивов InSb-нанопроводов в порах анодного оксида алюминия и рассмотрены перспективы их практического применения при изготовлении новых типов генерирующих и охлаждающих устройств.

Теоретично обгрунтовано можливість створення перспективних термоелектричних перетворювачів на основі квантових проводів. Використано темплетний метод електрохімічного осадження антимоніду індію в нанопористі матриці анодного оксиду алюмінію, показано перспетивність такого способу формування InSb-нанопроводів з великим аспектним відношенняи їх діаметра до довжини. Досліджено мікроструктуру та склад сформованих наноструктур. Представлено результати електрофізичних досліджень масивів InSb-нанопроводів у порах анодного оксиду алюмінію, розглянуто перспективи їх практичного застосування під час виготовлення нових типів генеруючих і охолоджувальних пристроїв.

The authors have theoretically substantiated the possibility to create promising thermoelectric converters based on quantum wires. The calculations have shown that the use of quantum wires with lateral dimensions smaller than quantum confinement values and high concentration and mobility of electrons, can lead to a substantial cooling of one of the contacts up to tens of degrees and to the heating of the other. The technological methods of manufacturing of indium antimonide nanowires arrays with highaspect ratio of the nanowire diameters to their length in the modified nanoporous anodic alumina matrixes were developed and tested. The microstructure and composition of the formed nanostructures were investigated. The electron microscopy allowed establishing that within each pore nanowires are formed with diameters of 35 nm and a length of 35 microns (equal to the matrix thickness). The electron probe x-ray microanalysis has shown that the atomic ratio of indium and antimony in the semiconductor nanostructures amounted to 38,26% and 61,74%, respectively. The current-voltage measurement between the upper and lower contacts of Cu/InSb/Cu structure (1 mm2) has shown that at 2.82 V negative voltage at the emitter contact, current density is 129,8 A/ni2, and the collector contact is heated up to 75 degrees during 150 sec. Thus, the experimental results confirmed the theoretical findings that the quantum wire systems can be used to create thermoelectric devices, which can be widely applied in electronics,in particular, for cooling integrated circuits (processors), thermal controlling of the electrical circuits by changing voltage value.