Оптимизация геометрии регенератора для повышения производительности устройств активного регенеративного электрокалорического охлаждения (AER) получила широкое внимание. В статье используются волнистая и сужающаяся конструкции для параллельных пластин, проведен сравнительный анализ влияния параметров электрического поля на производительность устройства. Результаты показывают, что сужающаяся конструкция лучше балансирует сопротивление потоку и эффективность теплообмена, демонстрируя лучшую охлаждающую способность при тех же условиях, за ней следует волнистая AER. Слишком короткий или длинный цикл работы устройства приводит к плохой охлаждающей способности; переключение электрического поля при достижении 63%~66% максимальной теплопередачи является оптимальным выбором; при одинаковом цикле существует оптимальная длительность поляризации (0,2 с), при которой охлаждающая способность параллельных пластин, волнистой и сужающейся AER составляет соответственно 4,16, 4,35 и 4,71 Вт, а коэффициенты производительности (COP) — 1,76, 2,04 и 3,17. С увеличением напряженности поля охлаждающая способность устройства растет экспоненциально, при этом у сужающейся AER прирост больше: от 0,68 Вт при 50 МВ/м до 10,06 Вт при 225 МВ/м, что составляет примерно в 13,79 раз.

Оптимизация структуры;активное регенеративное электрокалорическое охлаждение;усиление теплообмена;сужающаяся структура;волнистая структура