一種熱電磁換能裝置的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鐵電材料的熱釋電效應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)熱能到電能的直接轉(zhuǎn)換，材料受熱形式不同，就表現(xiàn)出不同的熱釋電效應(yīng)。根據(jù)熱釋電效應(yīng)設(shè)計(jì)制作了非均勻受熱條件下基于PZT陶瓷的熱電換能裝置，探究PZT陶瓷在非均勻受熱時(shí)的熱釋電效應(yīng)。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究可知，當(dāng)PZT陶瓷受熱面積不同時(shí)，在陶瓷受熱面積逐漸減小的過(guò)程中，即其受熱的非均勻性增大的過(guò)程中，陶瓷的熱電轉(zhuǎn)換效果將先增強(qiáng)后減弱，其中有一個(gè)最優(yōu)的受熱面積，大約為陶瓷薄膜面積的20％左右。
　　當(dāng)PZT

2、陶瓷處于相同受熱面積，不同的受熱位置情況下時(shí)，受熱位置越偏離陶瓷中心，即整個(gè)陶瓷片的受熱非均勻性越高，陶瓷的熱電轉(zhuǎn)換特性就越好。陶瓷周期性受熱時(shí)，在一定的調(diào)頻頻率基礎(chǔ)上，頻率的提高不利于PZT陶瓷的熱電轉(zhuǎn)換，陶瓷的受熱位置越靠近邊緣，受熱非均勻程度越高，這種不利的影響越大。
　　PZT陶瓷在陣列式離散受熱情況下的熱電轉(zhuǎn)換特性比較復(fù)雜，總體來(lái)說(shuō)，在相同的受熱面積下，恒流熱光輸入時(shí)，PZT陶瓷陣列受熱情況下的輸出電壓值要大于單一面積受

3、熱的情況;而在調(diào)頻光熱輸入情況下，PZT陶瓷單一面積受熱比離散受熱更加有利于熱電轉(zhuǎn)換。
　　最后文章通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了PZT陶瓷輸出熱釋電電能的存儲(chǔ)及熱釋電與動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)的相互作用。電能存儲(chǔ)方面，將PZT陶瓷輸出的電能經(jīng)整流器整流為直流電，存儲(chǔ)于儲(chǔ)電電容內(nèi)，當(dāng)熱源功率為1000W，調(diào)頻頻率為0.1Hz時(shí)，在近3分鐘時(shí)間內(nèi)，儲(chǔ)電電容獲得了160μJ的電能;熱電磁相互作用方面，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)制作了一套混合充電系統(tǒng)，在利用該系統(tǒng)儲(chǔ)存熱釋電能的時(shí)候加入