谐振子系统量子热机循环性能

建立一种不可逆谐振子系统量子热机循环模型, 基于Heisenberg表象算符运动方程和半群分析法, 获得了谐振子系统中热力学第一定律和循环的时间演化公式. 推导出量子热机循环的输出功、效率、输出功率和熵产率等重要性能参数的一般表达式. 通过数值解, 得到了在最大输出功率的条件下, 热机循环中各主要性能参数的最佳优化值和优化区间. 最后, 简要地讨论了诸如无摩擦、高温等特殊情况下循环的性能特征.     

不可逆谐振子卡诺热机生态学优化

建立了以无相互作用谐振子系统为工质,包含热阻、内不可逆性和热漏的不可逆量子卡诺热机模型．基于开放系统量子主方程和量子半群方法,得到了该量子热机循环的输出功率、效率、焖损失率和生态学函数等重要性能参数的一般表达式,给出了数值算例．在经典极限下,利用数值计算得到了热机循环最优生态学性能,分析了内不可逆性和热漏对热机生态学性能的影响特点,并比较分析了最大生态学函数和最大输出功率两种目标下的热机最优性能．     

量子简并对斯特林制冷循环制冷系数的影响

本文利用修正的理想气体状态方程推导出理想费米气体^3He为工作物质的量子斯特林制冷循环的制冷系数和输入功的一般表达式，讨论在高温和低温两种极限条件下循环的制冷系数，分析了量子简并对循环制冷系数的影响。所得结论可为低温气体制冷机的研究提供理论依据。     

多级不可逆耦合制冷循环性能的Yong分析

应用多级不可逆耦合制冷系统的一般循环模型，探讨热阻和内不可逆性等因素对其循环性能的影响。导出制冷系数与制冷率间的基本优化关系，并对循环性能作Yong分析。所得结果具有普遍意义，可揭示多级制冷循环系统的一般性能特性。     

多级不可逆耦合制冷循环性能的分析

应用多级不可逆耦合制冷系统的一般循环模型 ,探讨热阻和内不可逆性等因素对其循环性能的影响 .导出制冷系数与制冷率间的基本优化关系 ,并对循环性能作火用分析 .所得结果具有普遍意义 ,可揭示多级制冷循环系统的一般性能特性     

不可逆回热式磁Brayton循环制冷性能的理论及数值研究

基于统计理论推导的铁磁材料的磁热参数,建立了不可逆回热式磁Brayton循环数学模型.对于顺磁材料作工质的情形,获得了循环放热量QH、制冷量QC、回热量及性能系数δCOP的表达式的解析解.以铁磁材料钆作工质为例,数值研究了循环室温区的制冷性能,考察了归一化温度α、回热不平衡量QR及磁化过程不可逆度η对循环有效制冷量Qeff,C及δCOP的影响,并获得了不同外部磁场H1条件下循环最大温跨δT,max.数值结果显示:Qeff,C随α的增加而增加;当α≥0.6或QR≥0时,循环均能获得良好的制冷性能;磁化过程的不可逆因素会使得δCOP迅速下降.     

以自旋系统为工质的量子卡诺制冷循环的优化性能

建立以无相互作用的自旋为1/2的粒子组成的自旋系统为工质，由两个绝热和两个等温过程组成的量子卡诺制冷循环模型。应用量子主方程和半群逼近，研究了循环的一般性能特性，导出了制冷循环的制冷系数、制冷率和输入功三个重要参数的一般表达式。特别是详细讨论了在高温极限下自旋量子卡诺制冷循环优化性能，导出了最大制冷率和相应的制冷系数。所得结论可为低温制冷机的优化设计提供理论基础。     

空气制冷循环最优性能解析

通过建立单级空气制冷循环的量纲为一的热力学模型,推导出对应最优性能系数的压比公式,以及最优压比下的循环性能参数解析表达式.在此基础上针对不同的运行工况和转动部件效率,对循环性能进行数值分析,发现:高低温热源温差的增大,最优压比升高,最优性能系数下降,单位制冷量升高.提高转动部件效率,最优压比小幅降低,最优性能系数大幅升高以及单位制冷量大幅下降.同比之下,膨胀机效率对系统最优性能的影响更大.这些都有助于实际空气制冷系统的优化设计.     

量子卡诺制冷循环

本文根据量子力学和热力学理论,提出了一种以大量的处在无限深势阱中的微观粒子为工质的量子卡诺制冷循环模型。推导出它的制冷系数的表达式,结果发现,其制冷系数与经典卡诺制冷循环相类似。这对低温或超低温下制冷机的研究具有理论意义。     

太阳能辅助喷射-蒸气压缩混合制冷循环的性能分析

为了提高传统的单回路蒸气压缩制冷循环的性能,将常规的蒸气压缩制冷循环与太阳能驱动的喷射制冷循环相结合,提出一种新型太阳能辅助的混合喷射-蒸气压缩制冷循环.在该新型循环中,首先采用过冷器将喷射制冷循环与蒸气压缩制冷循环相结合,利用太阳能集热板收集太阳能,并利用太阳能驱动的喷射制冷循环增加蒸气压缩制冷循环的过冷度,通过增加...     

自旋系统量子布雷顿热机循环性能分析

本文建立了一种以无相互作用的自旋1／2系统为工质的量子布雷顿热机循环模型,基于量子主方程和半群方法,分析了循环的性能特征及时间演化公式,推导出效率和输出功率的一般表达式,并在一般情况下和高温极限下对循环的功率进行优化分析。     

磁埃里克森制冷循环的回热性能

从普遍的铁磁体物态方程出发，讨论了磁埃里克森制冷循环的回热性能．井指出有关文献中用△Ｑ＿（ｉｎ）＝０作为循环可实现理想回热的条件是错误的．     

跨临界CO2制冷循环性能的研究

文中对理想的跨临界ＣＯ２制冷循环,进行了理论分析和性能计算,揭示了该循环的一些特点：对于一定的冷却器出口温度,对应一个使系统性能系数最佳的冷却压力,而且系统性能系数最佳时的冷却器出口温度与冷却压力的对应关系,可以用一个简单的代数式表示;提高蒸发温度可显著提高循环的性能系数;当冷却压力较低时,提高循环的吸气过热度,可显著地提高系统的性能系数;冷却器出口温度越高,效果越明显,当蒸发温度和冷却器出口温度较高时,减小回热器传热温差,可有效地提高系统的单位容积制冷量和性能系数．这些结论,对于跨临界ＣＯ２制冷系统的运行操作具有重要的指导作用．     

热阻和热漏对耦合制冷循环性能的影响

建立多级不可逆耦合制冷系统的一般循环模型,探讨热阻和热漏等不可逆因素对其循环性能的影响．以制冷系数为目标函数,对制冷循环系统的性能进行优化分析．导出制冷系数与比制冷率间的基本优化关系,确定最大制冷系数及其对应的比制冷率,并对其它优化性能作了分析讨论．所得结果具有普遍意义,可揭示制冷循环系统的一般性能特性     

几种R12代用工质的热力学性质与理论制冷循环性能

对几种纯质和两个二元物系Ｒ２２／Ｒ１４２ｂ，Ｒ２２／Ｒ１５２ａ进行了以ＰＶＴｘ实验数据和改进型ＣＳＤ状态为基础的热力学性质计算和理论制冷循环分析。结果表明，Ｒ１２２／Ｒ１４２ｂ为近理想溶液，Ｒ２２／Ｒ１５２ａ为近共沸溶液，纯质及Ｒ２２／Ｒ１４２ｂ物系的理论制冷循环性能与Ｒ１２相比互有优缺，而Ｒ２２／Ｒ１５２ａ物系的主要性能指标超出Ｒ１２。     

蒸气压缩制冷循环中的不可避免损失

通过内可逆逆卡诺循环传热温差引起的不可逆损失分析,提出确定内可逆逆循环不可避免损失的方法.利用推导的公式和平均温度的概念,可以对实际蒸气压缩制冷循环中温差传热引起的可避免和不可避免的损失进行分析和计算,从而为减少可避免的损失、改进循环和提高循环的效率奠定基础.     

q∝Δ1T时不可逆三热源制冷机的优化性能

导出了热传导规律为ｑ∝Δ１Ｔ时，不可逆三热源源制冷机的联合循环的优化关系，进一步揭示了三热循环与二热源循环之间的内在联系     

磁Ericsson制冷循环的优化性能

研究热阻、热漏及回热损失等不可逆因素对以顺磁盐为工质的Ericsson制冷循环性能的影响,分析和讨论循环的重要性能参数及优化工作区域,所得结论为磁制冷机的优化设计和性能评价提供参考。     

带节能器螺杆制冷循环及其热力学分析

本文在论述带节能器的螺杆制冷循环的基础上,着重分析压缩机的压缩过程,得到整个压缩过程包括四个阶段;给出了该循环的(火用)分析法;阐明了循环(火用)效率提高的本质;指出了进一步提高其经济性的途径,本文可供设计和设备改造时参考使用.对实例的(火用)分析表明,该循环的能量利用经济性明显提高,其(火用)效率(或制冷系数)较相应的不带节能器的循环高20%以上.在相同工质、相同工况的条件下,本文的计算结果与文献提供的实测数据十分吻合.     

制冷循环性能测试装置制冷剂R22替代研究

对工程热力学实验之制冷循环性能测试装置的R22制冷剂替代进行理论热力循环计算与物性分析,确定R290作为直接充灌绿色环保制冷剂替代候选,未更换其它部件并进行试验,研究表明:R290替代R22后,制冷剂充注量约为59.3%,降低了R290泄露爆燃危险;单位质量压缩耗功、单位质量制冷量及COP均提高,但由于制冷剂质量流量下降,故R290时压缩机耗功较小,而制冷量及COP较大;有回热制冷循环比无回热时压缩机耗功、制冷量及COP均提高,而制冷量及COP提高更多,因此回热有利。通过大学生创新实践,丰富了实验装置的功能、提高了学生对制冷系统的理解和操作能力,及对环保、节能和创新的意识。