در این تحقیق عملکرد یک سیستم ژنراتور ترموالکتریک (TEG) بررسی گردیده است. در این سیستم به کمک ایجاد اختلاف دما بین دو سطح فوقانی و تحتانی ماژول ترموالکتریک (TEM) جریان الکتریسته تولید میشود. سطح گرم ماژول، گرمای خود را از جریان گاز داغ اگزوز درون مبدل حرارتی و سطح سرد ماژول، سرما را از جریان آب دریافت میکند.
سیستم ژنراتور ترموالکتریک از لایه ها و محیط های مختلف با مواد متفاوت تشکیل شده است. برای حل عددی این سیستم نیز به گسسته سازی قسمت های مختلف با المان های مناسب می باشد. در این تحقیق برای گسسته سازی و شبکه بندی تمامی دامنه های حل، از شبکه سازمان یافته استفاده شده است. در شبکه بندی سازمان یافته، المان های شش وجهی با آرایشی منظم کنار یکدیگر چیدمان میشوند. این امر باعث کاهش هزینه محاسباتی و افزایش دقت در نتایج خواهد شد.
شبکه بندی سازمان یافته تمامی دامنه های سیستم ژنراتور ترموالکتریک
تراکم المان ها در مرز دیواره ها برای تشکیل لایه های مرزی در شبکه بندی سازمان یافته
شرایط مرزی اعمال شده به سیستم ژنراتور ترموالکتریک
از آنجایی که ماژول های ترموالکتریک با جذب گرما تولید الکتریسیته میکنند، میتوان آنها را به عنوان یک ترم چاه حرارتی در شبیه سازی تعریف نمود:
که در آن U، Rm و V به ترتیب مربوط ولتاژ تولیدی توسط ماژول، مقاومت الکتریکی ماژول و حجم ماژول می باشند.