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.

Configuration design of thermoelectric modules via topology optimization

Wang, Xin; Fu, Qiuchen; Mankonen, Aleksi; Xie, Liyao; Zhao, Yulong (2026-08)

Katso/Avaa
wang_et_al_configuration_design_aam.pdf (5.197Mb)
Huom!
Sisältö avataan julkiseksi
: 01.09.2027

Post-print / Final draft

Wang, Xin
Fu, Qiuchen
Mankonen, Aleksi
Xie, Liyao
Zhao, Yulong
08 / 2026

Applied Thermal Engineering

302

Part 1

Elsevier

School of Energy Systems

https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2026.131697
Näytä kaikki kuvailutiedot
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260811116517

Tiivistelmä

The structural configuration of a thermoelectric module crucially dictates the overall performance of a thermoelectric generator (TEG), which can be significantly enhanced through geometrical optimization. However, conventional approaches predominantly rely on the dimensional scaling of predefined geometries, such as standard rectangular or cylindrical thermoelectric legs. Aiming to maximize the output power of the module, this study employs a density-based topology optimization method to autonomously evolve the geometric configuration of the thermoelectric legs. Furthermore, the performance of the optimized design is subsequently benchmarked against modules with common conventional configurations. The results demonstrate that, under an identical volume constraint, the topology-optimized structure exhibits a wavy profile characterized by a concave midsection and widened ends. This non-uniform cross-sectional geometry achieves a global optimum by optimally balancing the trade-off between local thermal and electrical resistances. Consequently, the topology-optimized design outperforms conventional thermoelectric leg configurations in terms of output power, reaching a maximum of 0.488 W—a 2.3% enhancement compared to the baseline rectangular counterpart. These findings substantiate the effectiveness of the topology optimization approach in the structural design of thermoelectric generators.

Lähdeviite

Xin Wang, Qiuchen Fu, Aleksi Mankonen, Liyao Xie, Yulong Zhao. (2026). Configuration design of thermoelectric modules via topology optimization. Applied Thermal Engineering, vol. 302, Part 1. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2026.131697

Kokoelmat
  • Tieteelliset julkaisut [1894]
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