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摘要
由于物联网节点规模的不断扩大，建筑日益增长的能耗与有限化石能源储备间矛盾激增。为了更大程度利用环境热能供电，打破环保型物联网节点规模和能耗的瓶颈，本研究对一种基于相变型环形热电技术的环境温差能采集装置进行翅片结构优化研究，将相变蓄热技术与环形拓扑热电进行耦合，使两者结构优势相互结合；对热沉翅片结构和参数进行优化，增强其相变蓄放热和控温的性能，进一步强化装置对环境温差能的采集利用能力。本工作探究翅片密度、体积分数、相对高度对热沉热储性能的影响，并对装置的热流传递过程和能量采集性能进行对比分析。研究结果表明：翅片密度增大、体积分数减小，相对高度提高有利于热沉蓄热性能和ATEG发电性能提高。在正弦温度变化边界下，该装置功率和能量效率峰值可达到31.57μW和0.073%，翅片效率可达到0.981。结构Ⅴ热沉蓄放热和温控性能更强，对应装置在计算过程产能为0.0453 J，较结构Ⅰ提升110.4%，能量采集性能更强。本研究有望进一步提高环境温差能采集装置的热储供电潜力，为全面构建绿色物联网节点打下基础。
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