有限低温热源三热源制冷机的优化分析

建立一类低温热源有限的不可逆三热源制冷机模型,探讨有限热源,传热及工质内部不可逆性对制冷机性能的影响,导出制冷率与制冷系数以及火用损率与制冷系数和制冷率间的优化关系．由此讨论了制冷机的各种优化性能,所得结论可为三热源制冷设备的开发利用提供新理论指导．     

混合热阻条件下不可逆卡诺制冷机的优化性能

本文研究了混合热阻条件下不可逆卡诺制冷机的性能界限，导出了该制冷机的最佳制冷率与制冷系数之间的关系式，揭示了不可逆因素对制冷机优化性能的影响，指出了有限时间热力学理论对实际制冷机的重要指导意义。     

一类卡诺制冷机的最小附加功率

讨论含有热阻和热漏损失的不可逆卡诺制冷机的损失．导出制冷机在给定制冷率下的最小附加功率,并作些讨论,所得结论为卡诺制冷机的优化设计提供理论依据．     

一般传热规律下斯特林制冷机R-ε的优化关系

建立一类接近实际的不可逆斯特林制冷机模型，研究了在一般传热规律下，斯特林制冷机的优化性能，导出了制冷机制冷率与制冷系数间的优化关系，并讨论了热阻、热漏和回热损失对制冷机性能的影响，从而为斯特林制冷机的优化设计提供新的理论参考．     

斯特林制冷机的最小附加功率

讨论含有热阻和回热损失的不可逆斯特林制冷机的能量损失．导出制冷机在给定制冷率下的最小附加功率，并作些讨论．所得结论可为斯特林制冷机的优化设计和最佳工况的选择提供新理论依据．     

不可逆三热源制冷机的联合循环分析

将不可逆三热源制冷机抽象为一个不可逆二热源热机驱动一个不可逆二热源制冷机的联合循环，烯后应用二热源循的有限时间热力学理论，导出其最佳制冷系数与制冷率之间的 关系。     

不可逆卡诺制冷机的最小附加功率

导出存在热阻、热漏和内不可逆性的不可逆卡诺制冷机在给定制冷率下的最小附加功率,并由此导得一些新性能界限．所得结论可为制冷机的优化设计和最佳工况选择提供些新理论依据．     

混合热阻条件下不可逆斯特林制冷机的基本优化关系

该文研究了混合热阻条件下不可逆斯特林制冷机的性能界限,导出了制冷机的制冷系数与制冷率间的优化关系,并作了些有意义的讨论,从而为斯特林制冷机的优化设计和最佳工况的选择提供些理论指导     

热漏对量子卡诺制冷机性能的影响

研究了受热阻、热漏影响的不可逆费米量子卡诺制冷机的最优性能，得到了量子制冷机制冷率与制冷系数间的基本优化关系，揭示了热漏对制冷机性能的影响。     

给定制冷率时不可逆卡诺制冷机的最小熵产率

导出牛顿定律系统不可逆卡诺制冷机在给定制冷率时的最小熵产率，基于最小熵产率对制冷机的工作性能作了讨论，得到了一些有益的结果。为实际制冷循环的工作参数合理选择提供新的理论依据。     

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．     

一类内可逆制冷机的最优构形

本文讨论一类仅有热传导不可逆过程的内可逆制冷机的最优构形。讨论中以最大制冷系数作为工作目标,证明了内可逆卡诺制冷机是这类内可逆制冷机的最优构形。     

不同传热规律下的热漏损失对制冷机R—ε特性的影响

本文基于存在热阻和热漏损失的定态流不可逆卡诺制冷机模型,导出了热阻损失服从牛顿定律和热漏损失服从一般传热规律时制冷系数与制冷率间的优化关系,研究了不同传热规律下的热漏损失对制冷机优化性能影响的特点。     

复杂传热规律下热声制冷机最优性能

建立了复杂传热规律下广义不可逆热声制冷机的循环模型,运用有限时间热力学方法导出了存在热阻、热漏和其他内不可逆性时,传热指数为复数的热声制冷机制冷率与制冷系数的解析式,分析了传热指数中实部和虚部对热声制冷机最优性能的影响,通过数值计算对不同损失和不同传热规律情况下的热声制冷机最佳制冷系数和制冷率的变化规律进行了比较分析.     

一类活塞式卡诺制冷机的最优性能

从一类内可逆活塞式卡诺制冷机的制冷系数和制冷率所满足的关系式出发导出制冷机的最佳制冷系数与制冷率间的关系,并应用它讨论了这类制冷机的各种优化性能,同时指出有关文献中的一些错误。     

基于多目标函数的热声制冷机性能优化

在考虑热漏、热阻及不可逆因子等因素的情况下,建立复指数传热规律的不可逆热声制冷机循环模型.以热声制冷机输入功率P,系统输出率A,系统不可逆损失率Q,制冷率R构建多目标函数,采用线性加权评价函数法求解,分析多目标函数与各参数的优化关系,得出多目标优化可以较好地协调各性能指标间关系的结论.     

线性唯象传热时不可逆卡诺制冷机的生态学最优性能

以反映制冷机制冷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,导出了时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分析,本文结果对实际制冷机的设计工作具有一定的理论指导意义。     

小型低温制冷机的综合性能比较及选用

对小型低温制冷机的综合性能进行了比较，从制冷温度同制冷量和工作寿命、制冷温度同效率及制冷系数等的关系曲线分析各种小型低温制冷机的优缺点，对其选用标准提出了一些建议。     

脉管制冷机理论和结构的重要发展——荣获1999年度国家自然科学四等奖

该项目是在国家自然科学基金的资助下完成的．１０多年来，在对脉管机进行了详尽理论分析的基础上，于１９８９年提出了“双向进气脉管制冷机”的新结构，采用此结构使制冷温度达到了４２Ｋ，创当时单极脉管制冷机最低制冷温度的世界记录．脉管制冷机属低温技术，其理论基础为工程热力学．脉管制冷机没有在低温下工作的部件，可靠性高，主要用于航天器或飞行器中红外探测器和电子元件的冷却．（１）运用工程热力学的基本理论对原有脉管制冷机的工作机理进行了分析，阐明了存在着“不制冷分量”的机理，并提出了减小“不制冷分量”的具体措施…     

有限热源下斯特林制冷机的χ函数优化

以节能减排为目的,以牛顿线性传热为基础,建立高温热源为无限热容、低温热源为有限热容的单一有限热源斯特林制冷循环模型。综合考虑热阻、不可逆因子及热漏等不可逆因素,运用有限时间热力学分析方法,将能使制冷率和性能系数达到平衡的χ准则作为优化目标函数。数值模拟的结果表明:当热漏取值较小、不可逆因子接近于1、而有限低温热源的温差ΔT取值较大时,χ函数关于性能系数和制冷率的极值就越大。对于在某一范围内给定的热漏、不可逆因子和温差,存在一个最佳的传热系数比,使得该函数关于性能系数和制冷率有极大值,从而为实际斯特林制冷机的发展与改进提供理论依据。