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9 个结果
  • 简介:应用有限时间热力学理论和方法(finitetimethermodynamics,FTT)建立了闭式不可逆回热布雷顿热电冷联产(combinedcoolingheatandpower,CCHP)装置模型,导出了装置无量纲可用能率、[火用]输出率、利润率、第一定律效率和[火用]效率的解析式。通过数值计算得到了各个性能指标与压比的关系,优化了压比。分析了设计参数对最优性能的影响,发现回热能够显著增大第一定律效率和[火用]效率;增大压气机和透平效率、压力恢复系数能够增大5个性能指标,但前者使相应压比增大,后者使相应压比减小;增大热电比能够显著增大可用能率和第一定律效率;分别存在最佳的供热温度使5个最优性能指标取得最大值;提高冷库温度能增大可用能率和第一定律效率,但会降低[火用]输出率、娴效率和利润率;通过各个最优性能之间的相互比较发现在实际设计中要选择折衷的方案使装置同时具有较好的热力学性能和经济性能。

  • 标签: 有限时间热力学 不可逆回热布雷顿热电冷联产装置 可用能率 输出率 利润率 第一定律效率
  • 简介:应用热力学理论对工程上常见的汽液相变过程机理进行不可逆性分析,首次采用化学势-压力(μ-p)图来描述汽液相变过程,研究实施过程的必要热力学条件、过程进行的规律及影响因素.研究结果表明,在相变过程中两相间的化学势差△μ是过程的一个重要的广义热力学驱动力,相变换热过程是在化学势差△μ和温差△T共同作用下并结合流体的对流运动来实现的.另外,从化学势的角度导出汽液相变过程中汽泡临界半径的计算式.

  • 标签: 化学势 相变 非平衡热力学 传热学
  • 简介:以内可逆卡诺热机模型为基础,考虑工质与热源间传热服从线性唯象传热定律Q∞(△T-1),寻求循环频率与热机特性的关系.通过分析,得出了不同于牛顿传热定律时的循环功率、效率以及可利用温差与循环频率和循环吸、放热时间比的关系,对合理的选择热机工作点有一定的指导意义.

  • 标签: 内可逆卡诺热机 频率特性 有限时间热力学 循环频率 效率
  • 简介:建立了考虑外部有限速率传热过程和热源间热漏的不可逆半导体固态热离子制冷器模型,基于非平衡热力学和有限时间热力学理论导出了热离子制冷器的制冷率和制冷系数的表达式;对比分析了不可逆热离子制冷器与可逆热离子制冷器的发射电流密度特性、电极温度特性以及制冷系数特性;研究了不可逆系统的制冷率与制冷系数最优性能,得到了制冷率和制冷系数的最优运行区间;通过数值计算,详细讨论了外部传热以及内部导热、热源间热漏损失、热源温度、外加电压、半导体材料势垒等设计参数对热离子装置性能的影响。在总传热面积一定的条件下,进一步优化了高、低温侧换热器的面积分配以获得最佳的制冷率和制冷系数特性。结果表明,由于存在内部和外部的不可逆性,热离子装置的发射电流密度及制冷系数都会明显降低;不可逆半导体固态热离子制冷器的制冷率与制冷系数特性呈扭叶型;合理地选外加电压、势垒等参数,可以使制冷器设计于最大制冷率或最大制冷系数的状态。

  • 标签: 不可逆热离子制冷器 制冷率 制冷系数 有限时间热力学 性能优化
  • 简介:用有限时间热力学方法分析了工作在恒温热源TH、TL之间的普适定常流内可逆热机循环模型的炯经济性能,导出了循环利润率与工质温比、热效率与工质温比的关系式,以及利润率和效率的特性关系,并由数值计算分析了循环过程对循环性能的影响特点。所得结果包含了内可逆Carnot、Diesel、Otto、Atkinson、Brayton和Dual循环的有限时间炯经济性能。

  • 标签: 有限时间热力学 内可逆热机循环 炯经济性能
  • 简介:以反映循环炯输出率和熵产率之间最佳折衷的生态学准则为目标,研究了复杂传热规律q∝[△(T-n)]m(包括了牛顿传热规律、线性唯象传热规律、辐射传热规律、Dulong—Petit传热规律、广义对流传热规律和广义辐射传热规律)下内可逆正反向两热源循环(包括内可逆卡诺热机、内可逆卡诺制冷机和内可逆卡诺热泵)的生态学最优性能,得到了生态学函数与效率、制冷系数和供热系数之间的基本优化关系,所得结果具有一定的普适性和包容性。

  • 标签: 有限时间热力学 内可逆卡诺热机 内可逆卡诺制冷机 内可逆卡诺热泵 最优生态学性能 传热规律
  • 简介:建立了考虑泵热空间到环境热源的热漏、工质循环的内部不可逆性以及工质与热源之间传热Q∞△(Tn)服从传热规律时的不可逆四热源吸收式热泵循环模型,导出了循环泵热率和泵热系数的一般关系;并导出了线性唯象传热定律时循环泵热率和泵热系数的基本优化关系、性能极值、循环中工质的最佳工作温度和换热器传热面积的最佳分配关系;通过数值算例分析了传热规律、热漏和内不可逆性对循环性能的影响规律,比较了传热面积最优分配前后循环的最优性能.

  • 标签: 吸收式热泵 内不可逆性 传热规律 循环性能 热漏 基本优化关系
  • 简介:建立了考虑线性热漏的不可逆双谐振通道能量选择性电子(energyselectiveelection,ESE)制冷机模型,导出了制冷机制冷率和制冷系数的表达式,应用有限时间热力学理论研究了系统制冷率与制冷系数最优性能,通过数值计算,详细分析了热漏、能量宽度、能量间距等设计参数对ESE制冷机最优性能的影响。研究发现,系统的制冷率和制冷系数都会随热漏的增加而减小;给定能量间距时,制冷率和制冷系数都会随能量宽度的增加而先增大后减小,存在最优的能量宽度使制冷率或制冷系数达到最大值;给定能量宽度时,制冷率和制冷系数会随能量间距的增加而先增加后减小,存在最优的能量间距使制冷率或制冷系数达到最大值。合理地选取能量宽度、能量间距等参数,可以使不可逆的双谐振ESE制冷机设计于最大制冷率或最大制冷系数的状态。

  • 标签: 双谐振通道 能量选择性电子制冷机 有限时间热力学 性能优化
  • 简介:计入工质与高低温侧换热器、回热器和中冷器的热阻损失以功率为优化目标,借助数值计算,研究了变温热源条件下内可逆闭式中冷回热布雷顿循环输出功率最大时,高低温侧换热器、回热器和中冷器的热导率分配以及中间压比与总压比的关系;分析了工质与热源间的热容率匹配对双重最大功率的影响.

  • 标签: 有限时间热力学 布雷顿循环 功率 换热器 中冷器