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문제 정의
- 본 논문에서는 열전요소와 금속부 사이의 전기 적 접촉저항과 금속부와 고온초전도체 사이의 전 기적 접촉저항을 고려하지 않았는데, 실제 전류 도입선에서는 이러한 접촉저항들이 존재하므로 전류도입선의 총소요동력과 최적 중간냉각온도에 영향을 미칠 것이다.접촉저항에 의하여 발생한 열들은 저온부로 이동하므로 열전요소와 금속부 사이의 전기적 접촉저항에 의한 발열은 냉동기 1 단의 소요동력을 증가시키고, 금속부와 고온초전 도체 사이의 전기적 접촉저항은 냉동기 2단의 소 요동력을 증가시킬 것이다.
- 본 연구에서는 2단형 냉동기로 전도냉각되는 펠티어 전류도입선의 총소요동력을 최소화하는 최 적화 방법을 제시하였다. 열전요소와 금속부의 길이와 단면적의 최적 비율은 전류도입선을 흐르는 전류의 세기에 반비례하고, 열전요소와 금속부의 열전도율과 비저항에 영향을 받는다.
- 본 연구에서는 전도냉각되는 펠티어 전류도입 선의 열전요소와 금속부의 최적 조건을 해석적으로 규명하였고, 2단형 냉동기로 전도냉각되는 펠 티어 전류도입선의 소요동력을 최소화하는 최적 중간냉각온도를 구하는 방범을 제시하였다. 또한, 펠티어 전류도입선의 효용성을 보이기 위하여 금속 전류도입선, 이중 전류도입선, 그리고 펠티어 전류도 입선의 이론적인 최소동력을 비교하였다.
가설 설정
- 열전요소와 금속부의 경계면의 온도 77는 전류도 입선을 통한 열유입을 최소화하기 위하여 결정되어야 할 변수이다. 고온부에서 저온부로 이동하는 열전달을 ( + ) 방향으로 가정하였다.
- 1의 좌우에 나타낸 p-형 열전요소와 n-형 열전요소를 사용하는 전류도 입선들의 온도분포와 열유입량은 같으므로 본 연구에서는 n-형 열전요소를 사용하는 전류도입선만 고려한다. 또, 열전 요소의 a는 온도에 따라 변하지 않고 일정하다고 가정한다. Fig.
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