任意可逆循环过程的效率

任意可逆循环可用一系列微小的卡诺循环来代替,这是一个逐级逼近的过程,本文对之作了较详细的讨论,并在形式上给出任意循环效率的计算方法。同时本文指出了个别文献中的不妥之处。     

联合动力循环的有限时间热力学分析

研究一类工作于两个热源间的联合动力循环,探求这类循环的最优构形,以及最佳效率与输出功率间的关系,指出它是讨论联合动力循环最优性能的一个基本而重要的关系,所得的结果比Rubin和Andresen的结果更接近于实际。     

Qα△(T~n)时两源不可逆热机的基本优化关系

本文在给定内不可逆性的基础上,研究了Qa△(T~n)时,两种循环工况下不可逆卡诺循环的输出功率与效率间的基本优化关系。结果表明与内可逆卡诺循环有相同吸、放热时间的不可逆卡诺循环的优化关系最佳;讨论说明这一优化关系是线性、非线性传热,内可逆与内不可逆多种情况满足的普遍关系。     

q∝△T~(-1)时三热源制冷机等效联合系统

证明了热传递规律q∝△(1/T)时,内可逆三热源制冷循环仍可视为一个内可逆卡诺热机驱动一个内可逆卡诺制冷机的等效联合循环,从而进一步揭示了三热源循环与二热源循环之间的内在联系,并讨论了联合循环的优化性能。     

导热规律为q~∝(ΔT)~n的一类内可逆热泵的最优化

本文研究了导热规律为q~∝(ΔT)~n的一类内可逆热泵的最优化问题。证明了这类内可逆热泵的最优循环方式是内可逆卡诺循环,求出了这类热泵的最大泵热率与致热系数的关系以及最大致热系数与泵热率的关系。为实际热泵的设计提供了新的理论依据。     

最大功率条件下的热机效率

提出一种输出最大功率条件下的热机模型.分析了两种特定情况下的热机效率.按照效率表达式中n取不同的值,得到了卡诺循环、通过辐射热和热传导进行热传递时的热机效率具体表达式.     

任意可逆循环如何分解为一系列卡诺循环

本文指出了《热学教程》一书在论证“任意循环过程的效率不能大干工作于它所经历的最高温热源和最低温热源之问的卡诺循环的效率”时出现的不妥之处,并给出了正确的证明方法,进而讨论了任意可逆循环要想用一系列微小卡诺循环来代替时,该如何分解才对.     

模块化自重构机器人最优构形拓扑转换

定义了模块化自重构机器人构形拓扑转换的基本概念,分析总结了最优构形拓扑转换的规律,并采用遗传算法对构形拓扑转换进行优化.结果显示,构形拓扑转换过程中的连接变化操作次数被有效地降低,提高了模块化自重构机器人自重构的效率.     

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。     

dRGT质量引力的黑洞的全息热机效率

全息热机的概念被提出后受到了广泛关注,以dRGT (de rham-gabadadze-tolley)质量引力下黑洞为工质构造全息热机,并对其卡诺循环和矩形循环的效率进行研究.发现卡诺循环的效率由高低温2个热源的温度决定,并且此热机的矩形循环效率与Johnson提出的效率公式形式相符.为探究电荷对热机循环效率的影响,通...     

Entransy dissipation and irreversibility of some thermodynamic processes

The relationship between entransy dissipation and the irreversibility of some thermodynamic processes, such as heat transfer, work-heat conversion, free expansion, isothermal diffusion etc., are analyzed in this paper. The results show that there is entropy generation but no entransy dissipation in irreversible work-heat conversion, free expansion and isothermal diffusion. Therefore, entransy dissipation cannot be used to describe the irreversibility of these processes. Both entropy generation and entransy dissipation exist in heat transfer process, which indicates that the entransy dissipation can be used to describe the irreversibility of heat transfer processes. Furthermore, the irreversibility of endoreversible cycles is analyzed. As all the irreversibility in endoreversible cycles is attributed to heat transfer between the heat sources and the working medium, entransy dissipation can be used to describe the irreversibility of this kind of cycles. To verify this conclusion, numerical examples of the endoreversible Carnot cycle are discussed.     

Hamilton-Jacobi-Bellman equations and dynamic programming for power-optimization of a multistage heat engine system with generalized convective heat transfer law

A multistage endoreversible Carnot heat engine system operating between a finite thermal capacity high-temperature fluid reservoir and an infinite thermal capacity low-temperature environment with generalized convective heat transfer law [q∝(ΔT) m ] is investigated in this paper.Optimal control theory is applied to derive the continuous Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB) equations,which determine the optimal fluid temperature configurations for maximum power output under the conditions of fixed initial time and fixed initial temperature of the driving fluid.Based on the universal optimization results,the analytical solution for the Newtonian heat transfer law (m=1) is also obtained.Since there are no analytical solutions for the other heat transfer laws (m≠1),the continuous HJB equations are discretized and dynamic programming algorithm is performed to obtain the complete numerical solutions of the optimization problem.The relationships among the maximum power output of the system,the process period and the fluid temperature are discussed in detail.The results obtained provide some theoretical guidelines for the optimal design and operation of practical energy conversion systems.     

利用工质设计实现制冷热泵近卡诺循环的分析

对利用适宜的循环工质实现蒸气压缩式制冷热泵近卡诺循环进行了分析，包括基本思路、可行性分析、典型工质及其特性，并在相同设备条件和工作温度下，对近卡诺循环制冷热泵和普通循环制冷热泵（R22为工质）的效率进行了计算比较，最后对进一步需做的工作进行了探讨。     

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。     

卡诺定理和热力学第二定律须正确扩展

热力学是一门依靠大量科学实验的事实发展起来的近代科学学科.在19世纪经典热力学有过它的辉煌年代,曾经是当时科学发展的一个典范.卡诺定理和由此建立起来的经典热力学第二定律,其正确性不容任何形式的否定.但由于近百年的欠发展,如今热力学成为比较罕见的谬误相对集中的学术领域.当前对卡诺定理和经典热力学第二定律的否定,大体上可以分为两种：一种是比较直接的反对,或声称得到了第二类永动机;另一种是通过篡改或混淆热力学熵函数的定义,或利用根本不存在的＂麦克斯韦妖＂等（包括声称为＂证明热力学第二定律＂的形式）来进行否定.为驳斥谬误,通过一种改变内部热容的卡诺热机的详细描述,证明：卡诺定理和经典热力学第二定律不可能也不容否定.同时指明：它们必须正确地加以发展成为扩展卡诺定理和普适化热力学第二定律.     

不可逆卡诺热泵的生态学优化性能

以反映热泵炯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卡诺热泵的生态学最优性能，由数值算例对不同损失情况下热泵的性能变化规律进行了比较，其结果对实际热泵的设计工作具有一定的理论指导意义。     

热漏对制冷机生态学准则的影响

制冷机除传导不可逆外,还存在热漏等其它不可逆因素。进一步考虑热漏对制冷机性能的影响,导出了反热阻、热漏影响的制冷机生态学优化准则,为制冷机的优化设计提供了理论依据。     

热漏对混合热阻条件下卡诺热机性能的影响

在混合热阻条件下和卡诺热机性能分析的基础上,进一步研究热漏对循环的影响,导出了有热漏时,混合热阻条件下的卡诺热机的输出功率与效率的关系．     

联合动力循环的优化分析

基于有限时间热力学理论，研究了由两个内可逆卡诺循环构成的无中间热源的联合动力循环的优化性能．首先导出联合循环的输出功率与效率的普遍关系，并由它求出活塞式和定常态流两种联合循环在不同约束条件下的基本优化关系．然后作些有意义的讨论．获得一些重要新结论，同时还指出了有关研究中存在的一些问题．     

热力循环中的不可避免yong损失

为了确定在热力循环中可回收的能源潜力,将其yong损失分为可避免和不可避免的yong损失,通过内可逆卡诺循环传热温差引起的不可逆yong损失力学分析,提出了利用有限时间热力学来确定在热力循环中的不可避免yong损失的方法,推导出了确定工质和热源间的不可避免yong损失的计算公式,利用推导的公式和平均温度的概念,可以对实际循环中由温差传热引起的可避免和不可避免的yong损失进行分析和计算,从而减少可避免的yong损失,以改进循环和提高循环的yong效率。