อุปกรณ์เทอร์โมอิเล็คทริก เป็นอุปกรณ์ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยตรงชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นการ นำเอาปลายของสารกึ่งตัวนำต่างกันสองชนิดมาเชื่อมต่อกัน เมื่อจุดเชื่อมทั้งสองข้างถูก กระตุ้นด้วยความร้อนและความเย็น จะเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นในระบบ พบว่าหากอุณหภูมิ ของจุดเชื่อมทั้งสองมีค่าแตกต่างกันมากขึ้นเท่าไหร่ อัตราการผลิตกระแสไฟฟ้าก็จะเพิ่ม มากขึ้นตามไปด้วย อุปกรณ์เทอร์โมอิเล็คทริกโดยทั่วไปหากต้องการอุณหภูมิที่แตกต่างกัน มากจะต้องให้พลังงานความร้อนสูงแก่จุดเชื่อมร้อน และอาจมีการหล่อเย็นที่จุดเชื่อมเย็น ซึ่งเป็นเรื่องที่ซับซ้อน ยุ่งยาก และต้องใช้เชื้อเพลิงที่มีค่าความร้อนสูงเป็นข้อเสียที่ ควรปรับปรุงด้วยหลักการพื้นฐานนี้จึงได้มีแนวคิดใหม่ เพื่อใช้ในการพัฒนาการผลิตกระแส ไฟฟ้าจากอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็คทริก โดยอาศัยเทคนิคการเผาไหม้เชื้อเพลิงแก๊สในวัสดุพรุน ทนความร้อนที่มีการสลับทิศทางการไหลของไอดีอย่างเป็นจังหวะ ระบบดังกล่าวจะมีข้อได้ เปรียบกว่าระบบเดิมคือ สามารถเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีค่าความร้อนต่ำๆ ได้และให้อุณหภูมิ ที่สูง นอกจากนี้ลักษณะโครงสร้างทางความร้อนแบบพิเศษที่มีความลาดชันของอุณหภูมิ สูงที่ปลายทั้งสองด้านของห้องเผาไหม้ก็เหมาะกับคุณลักษณะของอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็คทริก ที่ปลายด้านหนึ่งต้องเป็นจุดเชื่อมร้อน และอีกด้านเป็นจุดเชื่อมเย็น ในวิทยานิพนธ์นี้ได้ ทำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยพิจารณาการผลิตกระแสไฟฟ้าสองกรณี คือ กรณีแรก มีการผลิตกระแสไฟฟ้าที่ตำแหน่งกึ่งกลางของระบบ ซึ่งนำผลการคำนวณไปเปรียบเทียบ กับการผลทดลองที่หาได้ และอีกกรณีวัสดุพรุนกลายเป็นอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็คทริกทั้งหมด โดยจะทำการศึกษาอิทธิพลของตัวแปรต่างๆ ที่จะมีผลต่อโครงสร้างทางความร้อนและการ ผลิตกระแสไฟฟ้า เช่น เวลาที่ใช้ในการสลับทิศทางการไหลของไอดีอย่างเป็นจังหวะความหนา ของวัสดุพรุน (t(,hp)) ค่า Equivalence ratio ((+,F)) ความเร็วแก๊ส (u) ความต้านทาน ภายนอก (R) เป็นต้น จากการศึกษาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์พบว่า ทั้งสองกรณีค่า กำลังทางไฟฟ้า (P) และประสิทธิภาพ (+,h) จะแปรผันตาม (+,F) และ u ส่วนค่า R จะมี ค่า P และ (+,h) สูงสุดที่ 1.2 โอห์ม สำหรับค่า t(,hp) มีผลต่อระบบน้อยมาก เมื่อทำการ เปรียบเทียบกับผลการทดลองที่หาได้จะให้ผลที่สอดคล้องกันเป็นอย่างดีในเชิงคุณภาพ สำหรับในกรณีที่สองค่ากำลังทางไฟฟ้า (P) และประสิทธิภาพ ((+,h)) จะแปรผันตามความ หนาเชิงแสงของวัสดุพรุน ((+,t)(,e)) แต่จะแปรผกผันกับความต้านทานภายใน (r) เมื่อ เปรียบเทียบกำลังทางไฟฟ้า (P) และประสิทธิภาพ ((+,h)) ระหว่างกรณีผลิตกระแสไฟฟ้า ที่ตำแหน่งกึ่งกลางของระบบ กับกรณีวัสดุพรุนกลายเป็นอุปกรณ์เทอร์โมอิเล็คทริกทั้งหมด พบว่าแบบหลังให้ค่าสูงกว่าประมาณ 2 เท่า เนื่องจากต้องการระบบการเผาไหม้แบบนี้ มาประยุกต์ใช้กับเชื้อเพลิงที่มีค่าความร้อนต่ำๆ สภาวะที่จะให้ค่า P และ (+,h) สูงๆ คือ มีค่า u และ (+,t)(,e) สูงๆ ค่า r ต่ำๆ และเลือกใช้ R ที่เหมาะสม