Hyppää sisältöön
    • Suomeksi
    • På svenska
    • In English
  • Suomeksi
  • In English
  • Kirjaudu
Näytä aineisto 
  •   Etusivu
  • LUTPub
  • Tieteelliset julkaisut
  • Näytä aineisto
  •   Etusivu
  • LUTPub
  • Tieteelliset julkaisut
  • Näytä aineisto
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Study on the performance of thermoelectric generator with topology-optimized heat sinks

Xie, Liyao; Xie, Liyao; Mankonen, Aleksi; Wang, Wei; Zhao, Yulong (2025-12-22)

Katso/Avaa
xie_et_al_study_on_aam.pdf (3.170Mb)
Huom!
Sisältö avataan julkiseksi
: 26.12.2027

Post-print / Final draft

Xie, Liyao
Xie, Liyao
Mankonen, Aleksi
Wang, Wei
Zhao, Yulong
22.12.2025

International Journal of Thermal Sciences

223

Elsevier

School of Energy Systems

https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2025.110621
Näytä kaikki kuvailutiedot
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202601205148

Tiivistelmä

This study proposes a three-dimensional topology optimization strategy for the structural design of passive cooling heat sinks in thermoelectric generator (TEG)-based waste heat recovery systems. The optimization objective focuses on minimizing the average temperature on the cold side of the TEG, thereby enhancing natural convection cooling and improving the power output and conversion efficiency of the system. The results demonstrate that the topology-optimized heat sink enhances natural convection by promoting interaction between the fins and airflow, significantly reducing the average temperature on the cold side of the TEG and improving the system's thermoelectric performance. Quantitatively, the 3D topology-optimized heat sink outperforms conventional straight-fin designs, increasing output power by 27.9 % and thermoelectric conversion efficiency by 14.5 %. Furthermore, flow field analysis using the Q-criterion reveals enhanced vortex structures and airflow mixing, contributing to superior convective heat dissipation. These findings confirm the effectiveness of 3D topology optimization in improving both the cooling performance and energy conversion efficiency of TEG-based waste heat recovery systems.

Lähdeviite

Xie, L., He, Z., Mankonen, A., Wang, W., Zhao, Y. (2025). Study on the performance of thermoelectric generator with topology-optimized heat sinks. International Journal of Thermal Sciences, vol. 223. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2025.110621

Kokoelmat
  • Tieteelliset julkaisut [1842]
LUT-yliopisto
PL 20
53851 Lappeenranta
Ota yhteyttä | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste
 

 

Tämä kokoelma

JulkaisuajatTekijätNimekkeetKoulutusohjelmaAvainsanatSyöttöajatYhteisöt ja kokoelmat

Omat tiedot

Kirjaudu sisäänRekisteröidy
LUT-yliopisto
PL 20
53851 Lappeenranta
Ota yhteyttä | Tietosuoja | Saavutettavuusseloste