吸放热时间与温度对两源不可逆热机致冷机有限时间畑经济性能的影响

文章研究了内不可逆性一定的情况下，吸、放热时间与温度对两源不可逆热机与不可逆致冷机有限时间经济性能的影响，结果表明：与内可逆循环有相同吸、放热时间和有相同吸、放热温度的这两种不可逆热机和不可逆致冷机分别相比，前者有较大的利润率。     

导热规律为q∝△T^m的不可逆卡诺热机的最优化

导出了服从热传导规律ｑ∝△Ｔ＾ｍ的不可逆卡诺热机的最佳效率和供热率间的关系。讨论了不可逆热机的优化性能。     

变温热源不可逆联合热机循环的性能优化

建立了受外部热源有限热容、热阻和工质内不可逆性影响的不可逆联合热机循环新模型。应用对数平均温差(LMTD)和最优控制论方法,研究了循环的性能特性,导出了效率与输出功率间的优化关系,进而获得最大输出功率及其相应的效率,从而确定了输出功率和效率的优化区域,并通过数值算例和图形详细分析了高、低温端热交换因子和工质内不可逆因子对联合热机循环性能的影响。所得结论对改善联合热机循环性能有重要的指导意义。     

不可逆热机的热机效率与循环方向的关系

根据热力学第二定律的克劳修斯说法和熵判据论证不可逆热机的η=- W/ Q1 与循环方向有关 .不可逆热机作正向循环时 ,可用热机效率来描述其功热转换关系 ,结论是η正向 ,可逆 >η正向 ,不可逆 .这表明 :在正向循环中 ,可逆循环热机的热转换为功的比率大于不可逆循环热机 .不可逆热机作逆向循环时 ,应当采用制冷系数来描述其功热转换关系 ,所得结论是β可逆 >β不可逆 .这表明 :可逆循环制冷机单位功提取的热大于不可逆循环制冷机 ;如果仍然采用热机效率来描述其功热转换关系 ,则所得的结论应当是η逆向 ,可逆 <η逆向 ,不可逆 .这表明 :在逆向循环中向高温热源输送相同的热 Q1 的前提下 ,可逆热机消耗的功 W可逆 少于不可逆热机消耗的功 W不可逆 .在证明卡诺定理时 ,不可逆热机只能作正向循环 ,不能令其作逆向循环 .     

实际热声微热力学循环利润率分析

建立实际不可逆热声微循环模型,考虑输出声功率和热效率之间的综合协调作用,以利润率为经济协调参数,导出热机的最佳工况位置,研究热漏、不可逆因子以及压力振荡幅值等对热声微循环性能的影响.结果表明:降低热漏损失和不可逆因子,可以改善热声微循环经济性能;当压力振荡幅值在0. 092处利润率取得极大值,该处对应实际热机功率和效率的最佳匹配;此外,循环的p-V相位差越小且接近1. 6时,热机的经济协调效果越好.     

Q∝△(Tn)时广义不可逆卡诺热机的生态学性能优化

以反映热机功率与熵产率之间最佳折衷的"生态学"准则为目标,根据生态学优化方法研究传热规律服从Q∝△(Tn)时不可逆卡诺热机生态学最优性能.在内可逆模型基础上,用常数项q表示热漏流率,用常数项φ表示除热阻和热漏以外的其余不可逆性,导出了传热规律服从Q∝△(Tn)时广义不可逆卡诺热机生态学优化性能.通过数值计算对不同损失、不同传热规律情况下的热机生态学性能变化规律进行了比较分析,本文结果对实际热机的设计工作具有一定的理论指导意义.     

Q∝Δ（T^n）时广义不可逆卡诺热机的生态学性能优化

以反映热机功率与熵产率之问最佳折衷的“生态学”准则为目标，根据生态学优化方法研究传热规律服从Q∝Δ(T^n)时不可逆卡诺热机生态学最优性能．在内可逆模型基础上，用常数项q表示热漏流率，用常数项Φ表示除热阻和热漏以外的其余不可逆性，导出了传热规律服从Q∝Δ(T^n)时广义不可逆卡诺热机生态学优化性能．通过数值计算对不同损失、不同传热规律情况下的热机生态学性能变化规律进行了比较分析，本文结果对实际热机的设计工作具有一定的理论指导意义．     

不可逆定常态热机,制冷机与热泵的最优性能

按经典热力学,工作在两恒温热源间的正、反卡诺循环能量满足：“大小相等,方向相反”的原则,而实际热机、制冷机与热泵,由于热阻、摩擦、涡流、热漏等不可逆因素的存在,正、反卡诺循环能量不再满足此原则．为研究两源间不可逆定常态热机、制冷机与热泵的最优性能关系间的内在联系与最佳面积比,采用熵产率分析方法和引进等熵温比指数,提出并证明了功率与效率、制冷率与制冷系数、泵热率与泵热系数最优关系间应遵循的法则．该法则表明,热机、制冷机与热泵的最优性能关系是相互关联的．作为实例,文中求得了四种非线性传热条件下不可逆定常态热机、制冷机与热泵的最优性能与最佳面积比的统一表达式,从而证明了这个法则与等熵温比指数的重要性．     

以变热容气体为工质的不可逆Atkinson热机的优化性能

建立不可逆Atkinson循环新模型,探索工质变热容、不可逆绝热过程和透过汽缸壁的热漏损失等对热机循环性能的影响.在给定一系列参数值的情况下,绘制出了Atkinson热机的性能特性曲线,得出了如输出功、效率和压强比的优化区间,并讨论了一些重要设计参数对循环性能的影响.     

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．     

Q∝(ΔT-1)时不可逆卡诺热机的生态学性能优化

以反映热机功率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,导出了线性唯象传热规律下不可逆卡诺热机的生态学最优性能,该结果对实际热机的设计工作具有一定的理论指导意义.     

Q∝(ΔT)n时广义不可逆卡诺热机的生态学性能优化

以反映热机功率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、热漏及内不可逆性的影响,导出了传热规律服从Q∝(ΔT)n时不可逆热机生态学最优性能,对n=1和n=1.25的2种典型传热规律进行了进一步讨论,该文结果对实际热机的设计工作具有一定的理论指导意义.     

Q∞(ΔT)~n时广义不可逆卡诺热机的生态学性能优化

以反映热机功率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、热漏及内不可逆性的影响,导出了传热规律服从Q∝(ΔT)n时不可逆热机生态学最优性能,对n=1和n=1.25的2种典型传热规律进行了进一步讨论,该文结果对实际热机的设计工作具有一定的理论指导意义.     

不可逆狄塞尔热机输出功、效率及其参数优化

建立不可逆狄塞尔热机循环新模型。探索不可逆绝热过程对热机循环性能的影响，应用有限时间热力学方法．导出了输出功和效率与压力比、高低温比间的解析表式．揭示了这些重要热力学参量问的变化特性．研究结果表明，随着绝热不可逆程度的增大，输出功及效率均明显减小；输出功和效率随压力比的变化在一定范围内存在极大值．而输出功随高低温比的增大而单调增大．通过数值计算，还讨论了包括热机压力比、输出功和效率等优化工作区域及其界限、所得结论可为一类内燃机的最佳运行条件和优化设计提供理论参考．     

Q∝（△T^-1）时不可逆卡诺热机的生态学性能优化

以反映热机功率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，导出了线性唯象传热规律下不可逆卡诺热机的生态学最优性能，该结果对实际热机的设计工作具有一定的理论指导意义。     

Q∝（△T）^n时广义不可逆卡诺热机的生态学性能优化

以反映热机功率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、热漏及内不可逆性的影响，导出了传热规律服从Q∝(△T)^n时不可逆热机生态学最优性能，对n=1和n=1．25的2种典型传热规律进行了进一步讨论，该文结果对实际热机的设计工作具有一定的理论指导意义．     

广义传热规律下的斯特林热机的Z函数优化

基于广义传热规律Q∝(ΔT)m,建立不可逆斯特林热机模型,并考虑热阻、热漏和回热损失对热机的影响.以Z函数为目标实现功率与效率之间的协调优化,对比研究Z函数与效率、功率与效率,功率与效率的关系曲线,讨论漏热率、回热器效率、回热时间等参数对斯特林热机性能的影响.结果表明:漏热率越小,回热时间越短;回热器效率越大,斯特林机性能越好.     

无限高温热源和有限低温热源获得最大功率输出时的循环效率

导出了工作在无限高温热源和有限 温热源仅受热阻不可逆影响的内可逆卡诺机在最大功率输出时的循环效率，并以此讨论了有限热源对热机性能的影响。     

变热容影响下不可逆Dual热机的性能特性

本文研究变热客、绝热过程不可逆性以及透过气缸壁的热漏损失等因素对不可逆Dual热机性能的影响.通过数值计算获得了Dual热机的性能特性曲线,得出了一些重要参数的优化区间,并讨论了绝热过程不可逆性和变热容对循环性能的影响.     

热机不可逆热力循环新析

在分析实际发动机工作过程的基础上,利用有限时间热力学理论方法,建立了一种新的不可逆热机热力循环模型.根据建立的模型推导出了热机功率、效率及其相互关系的解析表达式,并进行了计算和讨论.该模型包括了内可逆热力循环模型和考虑摩擦、热漏、内部耗散等不可逆因素时的热力循环模型,模型所反映的热机功率--效率特性变化规律与已经收集到的实际热机功率--效率特性曲线相吻合,与实际发动机工作过程相一致.结果表明:建立的模型比较简洁、全面地反映了热机实际工作过程,更具有普遍性.