不可逆卡诺热机的性能界限

用有限时间热力学方法分析不可逆卡诺热机循环性能，考虑工质与高、低温热源问换热器的热阻损失和循环工质内部的不可逆损失，以循环周期为优化函数，导出不可逆卡诺热机最短循环周期与冷热源熵变化量的关系并得到了热力学第二定律的类比表达式，获得了最佳效率，热源熵变化量和循环周期的优化关系，由此对不可逆卡诺热机的效率、输出功率、冷热源熵变化率和工质在两个等温过程中的温度等参数作了较详细的讨论，所得结论可为不可逆卡诺热机的优化设计和最佳工况选择提供新的理论途径。     

不可逆四热源吸收式制冷机的最优性能

为从热力学角度获得吸收式制冷机更为有用的性能上界,建立其四热源循环模型.该模型将吸收式制冷机视为一个由不可逆卡诺热机驱动的不可逆卡诺制冷机的联合循环系统,考虑热阻及工质内部耗散的不可逆性.运用优化理论,推导出:制冷量与性能系数间的基本优化关系;总热导率在各换热器间的最优分配关系;最大制冷量及相应性能系数的一般表达式.与三热源制冷循环模型相比,四热源制冷循环模型更接近于实际的吸收式制冷机.     

低温有机朗肯循环工质性能分析

根据对有机朗肯循环工质的选取原则,选出7种工质作为备选工质,建立了有机朗肯循环的热力学模型,并基于热力学第一定律和第二定律对其热力过程进行了计算分析,分别对7种工质的蒸发压力、单位工质净功量、不可逆损失、热效率、火用效率进行对比,结果表明,在给定的热源范围内,R141b各项性能最佳,R1233zd其次,而R1234yf和R1234ze表现较差.     

有限热容不可逆四热源吸收式制冷机的优化

将吸收式制冷机视为由不可逆卡诺热机驱动不可逆卡诺制冷机的联合循环系统,应用有限时间热力学理论建立了既考虑内、外不可逆性影响,又考虑有限热容影响的、更接近于实际系统的热力学模型。引入两个内不可逆性参数,分别用于描述热机循环的内不可逆性和制冷循环的内不可逆性。利用所建模型,由拉格朗日乘数法推导出吸收式制冷机的基本优化关系、相应的优化设计条件以及工质的最优工作温度。还利用这些关系式进行了一些分析和讨论,得到了一些有益于实际吸收式制冷机优化设计与改进的简化关系式和重要结论。     

有限热容不可逆四热源吸收式制冷机的优化

将吸收式制冷机视为由不可逆卡诺热机驱动不可逆卡诺制冷机的联合循环系统,应用有限时间热力学理论建立了既考虑内、外不可逆性影响,又考虑有限热容影响的、更接近于实际系统的热力学模型。引入两个内不可逆性参数,分别用于描述热机循环的内不可逆性和制冷循环的内不可逆性。利用所建模型,由拉格朗日乘数法推导出吸收式制冷机的基本优化关系、相应的优化设计条件以及工质的最优工作温度。还利用这些关系式进行了一些分析和讨论,得到了一些有益于实际吸收式制冷机优化设计与改进的简化关系式和重要结论。     

回热式热机的最佳效率与功率间的关系

首次给出不可逆回热式热机循环模型，导出其最佳效率与输出功率间的关系，指出在最大功率输出时的效率极限，并与不可逆卡诺热机循环模型作了比较。     

以磁性体为工质的卡诺热机的最大效率

从居里外斯定律出发,根据热力学第一定律和热力学第二定律,研究了磁性体的内能和定磁热容量的特性,计算了以磁性体为工质的可逆卡诺热机的效率,讨论了卡诺热机工作的条件.结果表明:系统的定磁热容量只是温度的单值函数,但是一般磁性体的内能不仅仅随温度变化.卡诺循环的效率只取决于热源和冷源的温度,符合卡诺定理的推论.     

广义不可逆Miller热机循环的性能优化

建立了考虑工质变温热容、热漏、有限时间传热、摩擦损失、非等熵绝热压缩和非等熵绝热膨胀过程的空气标准的不可逆Miller热机循环模型.应用有限时间热力学理论导出了该模型下的输出功率和效率的解析表达式.通过数值计算,得出了输出功率与效率之间的关系,并作图来反映它们的变化情况.讨论了热漏损失、摩擦损失、内不可逆性和工质变温热容对该热机各种性能参数的影响,同时给出了一些重要参数的优化范围.所得结果对实际Miller热机的优化设计提供了理论依据.     

再热内可逆卡诺热机分析

导出了具有再热过程内可逆卡诺热机输出功率、循环效率的表达式，分析了具体再热过程内可逆卡诺热机参数与输出特性的关系，利用有限时间热力学的方法，求得了中间过程对输出特性的影响，以达到通过中间过程来优化循环的目的。     

不可逆卡诺制冷机的有限时间热力学分析

自有限时间热力学问世以来,采用内可逆卡诺制冷机理论模型,讨论工质与热源之间的传热不可逆性对制冷机的优化性能的影响,取得了许多重要的结论.由于实际过程是不可逆过程,所以研究和分析各种不可逆损失及其对制冷机的性能的影响,是机器设计的主要任务之一.本文将在内可逆卡诺制冷机的理论模型基础上,考虑在制冷机的压缩和膨胀过程中由于摩擦阻力引起的内部不可逆因素,忽略过程中的散热影响(因为过程进行很     

三热源吸收式制冷机的传热面积优化

建立了一种可以充分利用低温热源驱动而获得制冷量的三热源制冷机模型，考虑传热及工质内部的摩擦、涡流和其它不可逆性对三热源制冷机循环性能的影响，以总传热为优化函数，导出其最小传热面积与三热源熵变化率的关系并得到了热力学第二定律的类比表达式，获得了最佳制冷率与性能系数和传热面的优化关系，分析了工质内部不可逆性对制冷机性能的影响，所得结论可以描述同时受内外不可逆性影响的三热源吸收式制冷机的优化特性，可为吸收式制冷机的优化设计和性能改进提供新的理论途径。     

加热时有传热损失的动力循环热力学分析

依据经典热力学知识,要提高动力循环的热效率应当提高工质加热温度.提高工质加热温度往往增加工质向环境的传热损失,不一定对实际的循环效率有利.对工质加热时有传热损失的各种动力循环、卡诺循环、定容加热和定压加热循环进行讨论,得出了一些有指导性的结论,可为实际应用参考.     

两级吸收式制冷机的优化分析

建立一种不可逆的两级吸收式制冷机模型,考虑有限速率传热和工质内部不可逆性对制冷机性能的影响.以总热导率为优化目标函数,获得最小总导热率与热源熵变化率的关系,并得到了热力学第二定律的类比表达式,导出最佳制冷率、性能系数和总热导率之间的优化关系,分析了工质内部不可逆性对制冷机性能的影响,所得结论可以描述同时受内外不可逆性影响的两级吸收式制冷机的优化特性,可为两级吸收式制冷机的优化设计和性能改进提供新的理论途径.     

火电机组吹灰过程中对流受热面熵产数变化规律和吹灰效果判定原则的研究

从不可逆热力学出发,分析电站锅炉运行中对流受热面的不可逆能量损失,建立传热熵产、流阻熵产以及吹灰过程中产生的传质熵产、吹灰蒸汽散热熵产和吹灰器电机熵产的计算模型,并在此基础上建立相应的总熵产和熵产数模型。以某电厂600MW锅炉的对流受热面为实例计算对象,采用现场实时数据进行了吹灰前后各对流受热面的污染率、各项熵产以及熵产数的计算。在分析吹灰对锅炉对流受热面的污染率和熵产数变化规律的基础上,提出了基于熵产理论的吹灰效果判定原则,对改进现有的单一根据污染率在线监测的吹灰优化模型有重要的参考价值和工程实际意义。     

三热源吸收式制冷机的传热面积优化

建立了一种可以充分利用低温热源驱动而获得制冷量的三热源制冷机模型,考虑传热及工质内部的摩擦、涡流和其它不可逆性对三热源制冷机循环性能的影响,以总传热面积为优化函数,导出其最小传热面积与三热源熵变化率的关系并得到了热力学第二定律的类比表达式,获得了最佳制冷率与性能系数和传热面的优化关系.分析了工质内部不可逆性对制冷机性能的影响,所得结论可以描述同时受内外不可逆性影响的三热源吸收式制冷机的优化特性,可为吸收式制冷机的优化设计和性能改进提供新的理论途径.     

Entransy analyses of the thermodynamic cycle in a turbojet engine

The analysis and the design of turbojet engines are of great importance to the improvement of the system performance.Many researchers focus on these topics,and many important and interesting results have been obtained.In this paper,the thermodynamic cycle in a turbojet engine is analyzed with the entransy theory and the T-Q diagram.The ideal thermodynamic cycle in which there is no inner irreversibility is analyzed,as well as the influences from some inner irreversible factors,such as the heat transfer process,the change of the component of the working fluid and the viscosity of the working fluid.For the discussed cases,it is shown that larger entransy loss rate always results in larger output power,while smaller entropy generation rate does not always.The corresponding T-Q diagrams are also presented,with which the change tendencies of the entransy loss rate and the output power can be shown very intuitively.It is shown that the entransy theory is applicable for analyzing the inner irreversible thermodynamic cycles discussed in this paper.Compared with the concept of entropy generation,the concept of entransy loss and the corresponding T-Q diagram are more suitable for describing the change of the output power of the analyzed turbojet engine no matter if the inner irreversible factors are considered.     

活塞-缸套瞬态耦合传热的有限元仿真

采用耦合传热方法解决在传热数值仿真中对单个零件单独确定边界条件的困难．基于耦合传热理论和有限元方法，将零件间的外边界条件转变为零件的内边界条件，直接对零件进行耦合仿真计算．传热初始条件和边界条件分别由工作过程模拟程序和经验公式计算得到．以柴油机活塞-缸套为对象，采用耦合传热方法对其整体温度分布以及温度随循环时间的变化规律进行了仿真计算，并与实测数据进行了比较．结果表明，采用耦合传热方法模拟活塞-缸套间的传热可以大大简化边界条件，同时使传热过程的模拟更加符合实际工作状态．     

热声理论的研究进展

简要介绍了热声振荡的基本原理和特点,在具有偏置温差的热声核声通道中熵波和振荡流体的相互作用会产生热声效应—热声自激振荡或热声泵热.热声效应在热声热机（制冷机）、热声空调、混合物分离、太阳能利用等领域具有十分诱人的应用前景.回顾了热声理论的研究进展,主要包括热声网络模型、参数激励机理、特征时间研究、热力学优化、格子气模拟以及非线性热声理论等方面的一些最新成果.重点介绍了辛群在热声网络中的应用.系统中等温流体管道内工质运动的传输矩阵为辛矩阵,而存在温度梯度的热声回热器中气体工质微团的传输矩阵可以通过变量代换,将传输矩阵转换为辛矩阵,使整个热声系统网络传输都可用辛矩阵传输来表示.对热声理论研究的发展趋势进行了展望,提出了一些有待解决的问题和研究思路.