固定热输入下微间隙热离子能量转换器中近场辐射耦合与空间电荷效应的相互作用
应用物理
2020-09-02 v3 信号处理
摘要
我们研究了微间隙真空热离子能量转换器的性能，考虑了由空间电荷效应和电极间辐射传热引起的损失机制。基于既有理论，推导了空间电荷效应和近场辐射换热对电极间距离的依赖关系。通过在数值迭代过程中求解稳态能量平衡方程，并考虑发射极恒定能流输入，确定了电极温度。研究了在很宽的电极间距离范围内，从电极流出的不同能量流机制的行为，为器件运行提供了新见解。通过优化工作电压和电极间距离，获得了转换器的最大效率。考虑空间电荷与近场辐射传热之间的相互作用，确定了电极间距离的最优范围。发现该距离的最优值和该范围的下限显著高于先前假设恒定电极温度时所报告的值。
引用
@article{arxiv.2006.12199,
title = {Interplay Between Near-Field Radiative Coupling and Space Charge Effects in a Micro gap Thermionic Energy Converter under Fixed Heat Input},
author = {Ehsanur Rahman and Alireza Nojeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12199},
year = {2020}
}
备注
32 pages, 12 figures