两源热机有限时间经济性能界限和优化准则

一、引言 经典热力学追求热机的高效率,得到了可逆效率界限ηC=1-T_L/T_H,式中T_H、T_L分别为热机高、低温热源温度。有限时间热力学强调输出功率和效率的协调,得到了有限时间热力学性能界限ηCA=1-(T_L/T_H)~(0.5)、优化关系和参数选择准则。本文则在文献[7]     

一类普适导热规律下不可逆热机的性能

一类普适导热规律下不可逆热机的性能陈林根曹水孙丰瑞（海军工程学院，湖北武汉４３００３３）有限时间热力学研究的热机基本模型为仅考虑热阻损失的内可逆热机循环，且大多假定导热服从牛顿定律。实际热机循环中还存在其它不可逆性，因此一些学者建立了热阻加热漏热机模...     

εR最大时卡诺制冷机的ε和R

在有限时间热力学的研究中,当讨论热机的最优化问题时,目前常用的目标函数有功率、效率、(火用)效率和熵产生等等。例如,柯曾(Curzon)和阿尔博恩(Ahlborn)求出了最大功率输出时卡诺循环的效率,罗宾(Rubin)又推     

混合热阻条件下正、反卡诺循环的最优性能与面积比

自有限时间热力学创立以来,国内外对受热阻影响的二源卡诺循环已有许多深入的研究。其中又以线性或非线性传热的活塞式模型居多,本文则要研究两种线性与非线性混合传热热阻条件下,定常态能量转换热机、制冷与热泵循环的热力性能,得到了一组重要的性能优化公式及相应的最佳面积比的统一表达式。     

热源间热机工作参数选择的有限时间热力学准则

经典热力学给出工作在两个恒温热源之间的热机最大效率为 η=1-Q_2/Q_1=1-T_2/T_1,(1) 其中Q_1、Q_2分别为热机工质每循环可逆地从高温热源吸取的热量和向低温热源放出的热量,T_1、T_2分别为高、低温热源的温度。(1)式给我们的启示是尽可能减小工质同热源间的传热温差,需无限缓慢地工作,其结果是以时间为基础的功率趋向于零。然而,实际热机总要有一定     

有限时间热力学——现代热力学理论的一个新分支

19世纪中叶,人们在了解热功相互转换规律、努力提高热机效率的同时,建立和发展了经典热力学理论。100多年来,热力学理论对人类科学技术的进步起了重要作用。其中最早的一个重要贡献(至今仍具有十分重要意义)就是卡诺定理,它确定了工作于T_H和T_L温度间的一切热机所能达到的效率界限。这个界限就是著名的卡诺效率     

中国工程热物理学会年会简讯

1983年10月4日至10日在西安举行了中国工程热物理学会第四届年会。与会代表190名。这次年会共交流了学术论文175篇。其中,工程热力学与能源利用专业委员会24篇,热机气动热力学     

有限时间过程和有限尺寸装置动力学

介绍了有限时间过程和有限尺寸装置热力学理论在物理学和工程学领域的进展,以及在热机、制冷机、热泵、一般热过程和广义热力学过程中的应用状况,并指出了其今后的发展方向.     

基于(火积)损失最大的往复式热机最优构型

采用有限时间热力学理论和(火积)理论对一类存在热漏和高温热源热容有限的两热源热机进行研究.寻求模型符合牛顿传热定律时,系统在给定循环周期下系统熵产生最小和(火积)损失最大时的最优构型,并与系统输出功最大时的最优构型对比.分析结果表明:对于无限热容高温热源,热漏是否存在并不改变循环的最优构型;而对于有限热容高温热源,以系统熵产生最小和(火积)损失最大为目标的最优构型与以系统输出功最大为目标的最优构型不完全相同,无热漏时分别以熵产生最小、(火积)损失最大和输出功最大为目标的最优构型均相同,而存在热漏时分别以三者为目标时的最优构型各不相同.     

声音可作为热机动力

美国研究人员说：声音可在未来的热机中起关键作用。新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究小组已经开发出一种环保热机，用声波作动力。新型热机由钢管制成，造价低廉，定名为热声斯特灵热机。热机由一个细长的棒球拍形状的共振腔外加一个充当把手的卵形仓构成，热机内充满压缩氦气，当热作用在“把手”上时，声能便以声波形式产生，可驱动活塞发电。这个研究小组也在研制能使冰箱致冷的类似装置。这种热机的发明家之一斯科特·巴克豪斯（ScottBackhaus）说：普通热机受热力学原理制约，结构复杂。典型具有效的热机是电站用的巨大的汽轮…     

有限时间热力学研究新进展

在有限时间内发生的带有热现象的过程,在有限时间内运行的带有热现象的装置与系统,都是有限时间热力学研究的对象。这门新学科甚至还研究动、植物(在有限时间内)的生命过程和新陈代谢过程。     

卡诺制冷机的制冷系数和制冷率

近年来有人对有限时间热力学问题开展了研究,考虑了进行制冷循环所需要的时间。然而时间的考虑大多限于热量交换方面,而在     

三热源泵热循环的最佳泵热率与供热系数间的关系

自1975年提出有限时间热力学以来,对仅受热阻影响的内可逆二热源循环已有较多的研究,而对于三热源循环,直至1986年才由笔者首次导出类似于二热源循环中CA效率的有限时间热力学界限。本文将继续对内可逆三热源泵热循环进行研究,求出两     

η_c与η_m的差值

一.沪、、__,几13_,.:_、__.退盯式一了,爪一万·皿当呱_户”取上盯,·刁,0.’从(4.)式可见,按经典热力学,确多亲志7卷1期一79-源的温度之比很小时才不显著.从而可得结论:通常情况下,可逆热力学的界限对实际热机不能起很好的指导作用,而必须采用有限时间热力学的界限〔l~们. P仪1一2图1 从图1可清楚地看到,刀。与勺。的差别只有在叮。接近于1时,亦即低温热源与高温热η_c与η_m的差值@严子浚$厦门大学~~[1] Curzon F. L., Ahlborn B., Am. J. Phys., 43 (1975) 22 [2] Rubin M. H., Phys. Rev., A19 (1979) 1272 [3] Andrrsen …     

内可逆循环法对超导相变的应用

内可逆循环理论是有限时间热力学理论的一个重要组成部分,有广泛的应用。本文应用它取代经典热力学中可逆循环理论构作循环方法,即内可逆循环法,导出一个新     

关于CA效率与有限时间热力学的发展

著名的ＣＡ效率ηｃＡ是Ｎｏｖｉｋｏｖ于１９５７年是先导出的，而Ｃｕｒｚｏｎ和Ａｈｌｂｏｒｎ于１９７５年者导出．但自Ｃｕｒｚｏｎ和Ａｈｌｏｒｎ工作之后，有限时间热力学得到了持续稳步的发展．本文对此作了分析和评论．     

工程热力学与能源利用学术会议在温州举行

中国工程热物理学会工程热力学与能源利用学术会议于1986年10月31日～11月5日在温州市举行.与会代表近100人,宣读论文69篇.会议就物性研究、循环分析、第二定律分析法、有限时间非平衡热力学、变质量非平衡热力学和线性非平衡热力学等     

有限容积法离散方程截断误差本质及其来源

本文从有限容积法的原理出发,指出有限容积法离散方程截断误差的本质为离散表达式与守恒型积分方程的近似程度.基于该思想,推导了有限容积法离散方程截断误差表达式,该表达式与有限差分法截差表达式有显著的不同;并指出有限容积法中涉及的截断误差主要包含3个层次,分别为由界面上值的近似、界面通量的近似和离散方程的近似带来的截断误差.有限容积法界面通量截断误差包含法向和切向两部分,有限差分法不存在界面未知值近似和切向截断误差,因而即使对于常物性二维/三维问题,两者截差表达式也不相同.与有限差分法相比,有限容积法误差来源较多,单纯提高待求变量的离散精度并不能有效地提高离散方程的整体精度.此外,通过理论推导和数值试验证明了对于规则区域正交非均分网格,计算区域采用内节点法离散的计算精度总体上优于外节点法.     

用热力学方法研究磷酸盐激光玻璃除铂问题

提出了从标准电极电位及氯化物出发预测计算化合物生成自由能和生成热的方法,由最小二乘法拟合出了热力学计算所需的线性方程,给出了铂及特定元素磷酸直轮合物的热力学参数,结合实验从反应热力学角度讨论了磷酸盐激光玻璃除铂机理。     

卡诺制冷机的最佳输出率

在制冷机的有限时间热力学理论中,应用(火用)概念和(火用)方法有助于对制冷机用能过程特点的深入了解.然而至今还用得甚少,有必要进一步提倡和开展研究.本文导出了工作于T_H和T_L(T_H>T_L)两温度热源间受热阻影响的内可逆卡诺制冷机的最佳(火用)输出率(?)与制冷系数ε间的关系为