变温热源布雷顿循环的功率密度优化

计入工质与高、低温侧换热器的热阻损失及压气机和涡轮机中的不可逆压缩和膨胀损失,用有限时间热力学方法,导出了恒温热源条件下不可逆布雷顿循环功率密度与压比间的解析式,借助于数值计算,研究了高、低温侧换热器的热导率分配和工质与热源间的热容率匹配对最大功率密度的影响。     

实际闭式中冷回热布雷顿循环新析

用有限时间热力学方法分析了变温热源条件下实际闭式中冷回热布雷顿循环的性能,导出了无因次功率及效率的解析式。由数值计算,分析了循环最优功率和最优效率时的最佳中间压比分配,并研究了中冷度等一些主要循环参数对性能的影响,发现了不管有无回热,中冷都可以提高循环效率这一新结果。     

布雷顿-逆布雷顿联合循环最优性能

用有限时间热力学研究布雷顿-逆布雷顿联合循环的热力学性能.调整质量流率和底循环压气机的入口压力优化该联合循环的功率和效率.分析表明,分别存在最佳的燃料流率和底循环压气机的最佳入口压力使循环输出功率最大,最大功率对应顶循环压气机压比有附加的最大值.给定质量流率和动力装置尺寸的情况下,通过合理分配顶循环压气机入口和底循环透平出口之间的流通面积,循环输山功率和热效率可以得到再次优化.     

单级多单元热电制冷机制冷率优化

以不可逆单级多单元热电制冷机为研究对象,综合考虑热电单元内部效应、热电单元尺寸、热电材料物性随温度变化的特性、外部有限速率传热不可逆性,建立了较完备的有限时间热力学模型。在有限速率传热、有限尺寸(给定换热器总热导率、热电单元总数等)约束下,同步优化工作电流、热电单元尺寸和换热器热导率分配,得到装置的最大制冷率,并分析了重要参数对最大制冷率及最优变量的影响,所得结果可为热电制冷机设计提供指导。     

可逆简单空气制冷循环品质因子优化

本文利用经典热力学理论,以可逆简单空气制冷循环为研究对象,借用有限时间热力学提出的品质因子作为优化目标,通过理论分析和数值计算,推导出了品质因子与影响参数间的解析式.通过优化压比给出了制冷循环的最优性能,分析了循环温比对制冷循环最优性能的影响.结果表明,选用品质因子作为优化目标进行性能优化,存在最佳压比使得品质因子取得最大值,而且优化结果保证了制冷率和制冷系数之间的协调,是一种较优的折衷方案.     

不可逆制冷机的有限资源优化

引入有限资源优化新概念,导出了不可逆制冷机的有限资源优化模型的一般形式。进而对两无限热源间不可逆卡诺制冷机进行了有限资源优化的示例分析,得到了几种主要模型的优化结果和它们之间的关系．从中可以看到,采用有限资源优化的分析方法,可以使不可逆制冷机的优化分析更为切近实际。     

四热源吸收式制冷机的传热面积优化

本文提出了一种不可逆的四热源四温度位吸收式制冷机模型，研究其最佳制冷率，性能系数和传热面积之间的优化关系，并进行了讨论，获得了一些有意义的新结论；可以为四热源吸收式制冷机的优化设计和最佳运行工况的选择提供理论指导．     

广义不可逆卡诺制冷机的生态学最优性能

以反映制冷机火用输出与熵产率之间最佳折衷的“生态学”准则为目标 ,综合考虑热阻、热漏及工质内不可逆性 ,导出了牛顿传热定律系统广义不可逆制冷机的生态学最优性能 ,由数值算例对不同损失情况下制冷机的性能变化规律进行了比较。文中结果对实际制冷机的设计工作具有一定的理论指导意义     

热漏、内不可逆性和导热规律对制冷机最优性能的影响

１引言有限时间热力学研究制冷循环性能已取得了一批成果。已发表了热阻加热漏模型［１－４］、热阻加内不可逆模型问研究各种损失对卡诺循环性能的影响。本文作者用一常数项ｑ表示热漏流率,用常系数表示热阻和热漏外的其余内不可逆性,建立了一类广义不可逆制冷机模型［６－７］,并分析了牛顿传热定律下的最优性能。本文将基于此模型和较为普遍的导热规律,导出制冷机的制冷率、制冷系数最佳特性关系。２广义不可逆卡诺制冷机及其最优性能考虑一类工作在两个恒温热源之间的定常态流卡诺制冷机,循环中存在热阻、热漏和其它内不可逆性［６…     

有热漏时定常态不可逆卡诺热机功率效率特性

对变热漏情况下定常态不可逆卡诺热机进行了有限时间热力学分析。导出最佳效率时的功率与等熵温比指数、效率与等熵温比指数的关系式,以及最佳面积比,进而得到最佳效率与功率关系。对最佳功率与最佳效率时的热机性能进行分析和讨论,给出一些有益的结论。     

摩擦对空气标准Diesel循环功率效率特性的影响

1前言自Novikov（1957），Chambadait1957）和Curzon－Ahlborn（1975）将传热过程引入卡诺热机循环研究，开创有限时间热力学理论后，截止96年9月已有八百余篇有关文献发表，包括专著七部，有关进展见综述文献＞3I。对mesel循环的有限时间热力学分析也已取得了一些进展。Hoffman等N用最优控制理论优化Diesel循环的活塞运动规律，AIZ。nblld等和本文作者将活塞式加热气缸中活塞最优运动规律用到了内燃机循环分析中；Orlov等导出了内燃机的功率效率极限，Klein，Blank等和本文作者问考虑了传热对Diesel循环特性的影响。除了热漏（传热）…     

二级不可逆磁Brayton制冷循环性能分析及参数优化

建立受有限速率热传导和绝热过程不可逆性影响的二级磁Brayton制冷循环模型,导出循环的性能系数和制冷率表达式,分析等磁场过程的磁场比、绝热不可逆因子、等磁中冷过程等对二级不可逆磁Brayton制冷循环最大制冷率及相关参数的影响,所得结论能为提高磁制冷机的循环性能提供参数设计参考.     

热电制冷机性能分析与实验验证

1引言用有限时间热力学1‘－‘］分析热电制冷单元的最优性能已取得了一些成果［3－‘l。实际的热电制冷机往往由很多个制冷单元组成,是多热电堆制冷机。本文分析由任意个热电单元组成的制冷机性能,导出考虑传热不可逆性、焦耳效应、内部导热效应时的制冷率、制冷系数与...     

关于流体流动的最大输出功率及效率

1引言传统有限时间热力学研究的模型为仅考虑温差传热的内可逆卡诺热机。事实上，存在有限势差（温度差、化学势差、压力差、电压差等）的各种装置均可应用类似分析。流体流动作功与温差传热热机间的类比性最早由Bajan[1]发现，Radcenco[2]进一步作了研究．最近，Bejan[3-4]用内可逆热机的研究方法分析了流体流动的最大功率输出问题。本文基于非线性压力流阻关系导出流体流动功率输出与效率关系，并导出了最大功率输出及其相应的效率界限，由此发现Bejan[3-4]的结果是不正确的。2物理模型和性能分析考虑图1所示活塞、气缸装置。活塞在压差…     

有限时间热力学理论和应用的发展现状

回顾了有限时间热力学的发展史，从物理学和工程学两个角度全面评述了其理论和应用研究发展现状，重点介绍了有限时间和／或有限尺寸约束条件下热力过程和装置的性能优化问题，指出了广义热力学优化将是其发展方向。