热电发电器件性能ANSYS有限元仿真文献综述

热电发电技术作为一种新兴的能量转换技术，利用塞贝克效应将热能直接转换为电能，具有系统结构简单、无运动部件、无噪音、环保等优点，在废热回收利用、自供能传感器等领域展现出巨大的应用潜力。

ANSYS有限元仿真作为一种强大的数值模拟工具，可以对热电发电器件的温度场、电场、热流密度等物理场进行耦合分析，为器件设计、性能优化提供理论指导。

本文首先介绍了热电发电技术的基本原理、发展历程和应用领域，并阐述了ANSYS有限元仿真的基本概念、方法和流程；其次，重点综述了近年来国内外学者利用ANSYS软件对热电发电器件性能进行仿真的研究现状，包括不同结构设计、不同材料参数、不同边界条件对器件输出性能的影响；最后，总结了ANSYS有限元仿真在热电发电器件研究中的优势和不足，并展望了未来的发展趋势。

关键词：热电发电；ANSYS；有限元仿真；性能分析；数值模拟

随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严峻，开发和利用清洁能源已成为当今世界各国的重要战略目标之一。

热电发电技术作为一种新兴的能量转换技术，利用塞贝克效应将热能直接转换为电能，具有系统结构简单、无运动部件、无噪音、环保等优点[1]，在废热回收利用、自供能传感器、航空航天等领域展现出巨大的应用潜力[2-4]。

热电发电器件的性能主要取决于材料的热电优值（ZT值）和器件的结构设计。

近年来，随着纳米技术的进步和新材料的不断涌现，热电材料的ZT值得到了显著提高[5]。

然而，受限于材料制备工艺和成本等因素，热电发电技术的转换效率仍然较低，难以实现大规模商业化应用。

为了提高热电发电器件的性能，研究人员通常采用以下几种方法：一是开发新型高性能热电材料；二是优化器件的结构设计；三是采用先进的数值模拟技术对器件进行性能分析和优化。