Performance characteristic of energy selective electron (ESE) refrigerator with filter heat conduction



Título del documento: Performance characteristic of energy selective electron (ESE) refrigerator with filter heat conduction
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000333508
ISSN: 0035-001X
Autors: 1
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Institucions: 1Naval University of Engineering, Postgraduate School, Wuhan, Hubei. China
Any:
Període: Abr
Volum: 56
Número: 2
Paginació: 125-131
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español Se analizan en este trabajo la carga de enfriamiento y el coeficiente de desempeño (COP, por sus siglas en inglés) de un refrigerador de selección de energía electrónica (ESE, por sus siglas en inglés), con filtro de conducción de calor, operando en el régimen de máxima carga de enfriamiento y en el régimen intermedio (i.e. entre la operación a máxima carga de enfriamiento y la operación reversible). Se deducen analíticamente fórmulas para la carga de enfriamiento y el COP del refrigerador ESE, bajo los dos regímenes de operación, respectivamente. Se obtienen, mediante cálculos numéricos, las características de funcionamiento. Se discute la influencia de los anchos de resonancia en el desempeño del refrigerador ESE en el régimen intermedio. Se demuestra que, en el régimen de operación a máxima carga de enfriamiento, cuando se toma en cuenta el filtro de transferencia de calor, la carga de enfriamiento versus el COP cambia de una curva monotónica (sin filtro de calor de conducción) a curvas de tipo parabólico (con filtro de calor de conducción); en cambio, en el régimen intermedio, la carga de enfriamiento versus el COP son siempre curvas en forma de bucle y la conducción de calor del filtro no cambia la forma de las curvas características. La carga de enfriamiento es una función en forma de parábola del ancho de resonancia, mientras que el COP es una función monótona del ancho de resonancia. El COP decrece en ambos regímenes de operación, al aumentar la conductividad térmica. Los resultados que aquí se obtienen son teóricamente significativos para la comprensión del desempeño termodinámico de micronano dispositivos
Resumen en inglés The cooling load and coefficient of performance (COP) characteristic of an energy selective electron (ESE) refrigerator with filter heat conduction operating in the maximum cooling load regime and the intermediate regime (i.e. between maximum cooling load operation and reversible operation) are analyzed in this paper. In the analyses, the analytical formulae for cooling load and COP of the ESE refrigerator are derived for the two operation regimes, respectively. The performance characteristics are obtained by numerical calculations. The influence of the resonance widths on the performance of the ESE refrigerator in the intermediate regime is discussed. It is shown that, in the maximum cooling load operation regime, when the filter heat transfer is taken into account, the cooling load versus COP characteristic change from monotonic curves (without filter heat conduction) to parabolic–like ones (with filter heat conduction); while in the intermediate regime, the cooling load versus COP characteristic are always loop–shaped ones and the heat conduction of the filter does not change the shape of the characteristic curves. The cooling load is a parabolic–like function of resonance width while the COP is a monotonic one of resonance width. With the increase in thermal conductivity, the COP decreases in both operation regimes. The results obtained herein have theoretical significance for the understanding of thermodynamic performance of the micro–nano devices
Disciplines Ingeniería
Paraules clau: Ingeniería electrónica,
Refrigerador de selección de corriente,
Carga refrigerante,
Filtro de conducción de calor,
Desempeño
Keyword: Engineering,
Electronic engineering,
Energy selective elctron refrigerator,
Cooling load,
Filter heat conduction,
Performance
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