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     

热阻影响下布雷顿循环的基本优化关系

有限时间热力学提出之后,对受热阻影响的卡诺循环已有较深入的研究,而对热阻影响下的布雷顿循环则研究较少,至今尚未求出其基本优化关系。本文由新近发展的两有限热源内可逆循环理论,导出受热阻影响的布雷顿循环的基本优化关系,并揭示其主要特征。     

(火积)耗散与热力学过程的不可逆性

分析了(火积)耗散与热量传递、功热转换、自由膨胀、等温物质扩散等热力学过程不可逆性之间的关系.研究表明,对于功热转换、自由膨胀和等温物质扩散3种不可逆过程,均存在熵产而不存在(火积)耗散,因此(火积)耗散不能反映这些过程的不可逆性.对于热量传递过程,熵产和耗散同时存在,表明(火积)耗散只能反映与热量传递过程相关的不可逆性.进一步,对内可逆热力学循环的不可逆性进行了分析.由于内可逆循环将所有的不可逆性归结为工质与热源之间传热过程的不可逆性,因此(火积)耗散能反映这一类循环的不可逆性.以内可逆卡诺循环为例进行了计算验证.     

三热源制冷循环的有限时间热力学界限

按经典热力学,三热源制冷循环的最大制冷系数为其中T_H,T_L和T_O分别为高低温热源和环境的温度,Q_H和Q_L分别为每循环从高温和低温热源吸取的热量。但要达到这个可逆热力学界限时,循环必须以无限缓慢的速度进行,否则由于热阻的存在就不     

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...     

高温三热源热泵生态学准则的联合循环分析

文献对内可逆三热源热泵作了联合循环分析.本文将应用这种分析方法建立内可逆高温三热源热泵的生态学准则,并论证了生态学准则的重要意义．     

卡诺热机中的能量损失

按经典热力学,可逆卡诺热机的热效率其中,T_H、T_L分别为高低温热源的温度。但要达到(1)式所表示的热效率,循环必须进行     

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     

可逆热力学中的对称性

对称性思想在物理学研究中具有重要地位.然而,现有热力学文献中的内容大都是非对称的概念和特性.如热力学第二定律表明即使在可逆的热力正循环中,输入系统的热量也不能全部转换为功量,由此认为功量的品位高于热量.对于正循环,采用效率作为性能判据;对于逆循环,则采用性能系数(coefficient of performance, COP)作为性能判据.根据对称性思想,可望存在与热力学第二定律及与之相关的原理、定律、性能判据和参数等相对称的另一组原理、定律、性能判据和参数.它们包括逆循环的基本原理、逆循环的转换等价定律、功熵与功?、逆循环的功效率和正循环的性能系数等.它们有助于深入理解某些热力学量在热功转换过程中的物理意义,以及提出性能更好的新形式热力逆循环.     

三热源制冷循环的最佳制冷率与制冷系数间的关系

文献[1—3]研究了内可逆三热源循环的一些主要性能,可为开发和利用三热源设备提供些新的理论依据。本文将进一步研究工质与三个热源间热传递系数互不相同的内可逆三热源制冷循环的最优性能。     

克劳修斯熵表达式适用于实际气体的分子动力学验证

克劳修斯熵是热力学的核心概念.然而,克劳修斯熵表达式的引入是基于理想气体假定的,因此有必要论证克劳修斯熵表达式在实际气体中的适用性.通过回顾,我们发现已有的证明方法都是需借助两种工质循环的间接论证.本文通过分子动力学模拟了氩工质和二氧化碳工质在不同高压下的加热过程和可逆热力学循环,直接验证了克劳修斯熵表达式在实际气体中的适用性.在验证过程中发现,正是由于实际气体热力学过程中存在分子动能和势能之间的转换,才导致其热力学参数间的关系不同于理想气体,但是由于这种转化发生在系统的内部,克劳修斯熵表达式是不变的.     

热功转换循环规律的另一半:逆循环的定理、定律和核心物理量

在回顾卡诺定理、热力学第二定律(正循环等价定律)以及核心物理量熵时,发现它们主要讨论的都是热量通过可逆循环转换为功量的规律.即使对于热泵或制冷逆循环,仍然应用正循环的概念和分析方法讨论它们的性能.然后以逆卡诺循环为例,分析和证明了两温限下逆卡诺循环的性能系数不是最大而是最小.随之提出了一个新的逆循环,它是由两个等压和两个等容过程组成,可称之为逆压容(p-V)循环.在净功量给定和两温限条件下,逆压容(p-V)循环的性能系数远大于逆卡诺循环的性能系数.此结果表明,逆循环中功量是有品位的,压力就是功量的品位.最后建立了逆循环的等价定律和逆循环等式,并引入了功熵的概念.基于逆循环的原理、定理、定律、核心物理量和循环性能等,可望形成热功转换循环规律的另一半.     

植物呼吸代谢的热力学意义

阐述了植物呼吸代谢的新概念及进行呼吸代谢整合研究的热力学方法，讨论了呼吸代谢过程中的宏观不可逆性、定态浓度提高及振荡等现象的热力学意义，指出了Ｇｉｂｂｓ公式和热力学循环等热力学理论在呼吸代谢研究中可能的作用。     

热化学循环由水制氢

开辟氢能是当前国际上的一个重大课题。氢能体系开发利用的核心问题是由一次能源提供能量使水分解的制氢技术。《热化学循环由水制氢》从热力学的角度介绍热力学化学循环分解水制氢的一些基本原理及构成熟化学循环的若干化学反应体系。原子核聚变是能源开发的一个重要领域。     

熵增加原理的发展及其应用

熵是克劳修斯(R.Clausius)于1854年首先引入的一个热力学状态函数,用来表述热力学第二定律即熵增加原理.二十世纪初,以第一、二、三定律为基础的热力学,已发展成为一门独立的学科——平衡态热力学(即所谓经典热力学).1945年以普利高津(I.Prigogine)为首的布鲁塞尔学派,在平衡态热力学的基础上开始建立了非平衡态热力学理论.首次把平衡态的熵增加原理发展为近平衡(即线性非平衡)情况下的最小熵产生定理,以及远离平衡(即非线性非平衡)情况下的超熵产生概念和耗散结构理论.非平衡态热力学理论的创立是近几十年来热力学发展史上的突破,它的应用远远超出了经典热力学的范围,不仅在非生物界,而且在生物界以及经济学、社会学等学科中的研究和应用都具有广阔的发展前景.     

卡诺制冷机的生态学优化准则

考虑工作于T_H、T_L(T_H>T_L)热源间的内可逆卡诺制冷循环,设工质与高、低温热源间的传热系数分别为α、β,循环周期为τ,制冷量为Q_2,放热量Q_1,所需输入功为W=Q_1-     

最小内熵变定理

最小熵产生定理是线性非平衡态热力学的重要理论基础,已得到广泛应用。但应用于生命现象时,我们发现它不完全适用,需加以发展。一、关于熵变概念和熵变公式根据对热流、扩散、单向化学反应、可逆化学反应、光合与呼吸作用和植物个体生长发育等     

功熵与功(火用)

类似于克劳修斯采用由3个等温过程和3个绝热过程组成的可逆热转功循环,建立热向功转换与热量从高温向低温转换的等价定律,并导出克劳修斯等式和熵的方法.本文采用由3个等压过程和3个等容过程组成的可逆功转热循环,建立了功向热转换与功量从高压向低压转换的等价定律,导出了逆循环等式和功熵,并推广至任意可逆的逆循环.系统的体积就是功熵,它是逆循环的核心物理量.类似于(火用)的定义和表达式,定义了新的物理量——功(火用),并借助于逆p-V循环导得了它的表达式.而后阐明了功熵和功(火用)的物理意义,并与热熵和热(火用)的物理意义进行对比.最后介绍了它们在可逆过程性能分析中的应用.     

涨落均强定理及其应用

涨落的准热力学理论是计算热力学量涨落的一种得力的工具,应用它可容易地计算任何热力学量的涨落。从这一点说,它比涨落的另一种理论——系综理论较为优越,因为许多热力学量的涨落系综理论不便     

热力学并未引出时间的非对称性:热力学第二定律

依据微分方程的时间不变性作为过程可逆不可逆的判据,与热力学有关的Fourier方程成了不可逆过程和时间不对称性的常用例证。热力学第二定律的熵生成量(entropy production)不等式也是时间非对称性的判据。很少有人考虑这两种与热力学多少有关的不同判据是否兼容,甚至是否合理。除前文外,本文