恒温热源条件下不可逆闭式中冷回热布雷顿循环的功率优化

考虑高低温侧换热器、回热器和中冷器的热阻损失，以及压气机和涡轮中的不可逆损失，以功率为优化目标，借助数值计算，研究了恒温热源条件下不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力与总压比的关系。     

变温热源条件下内可逆闭式中冷回热布雷顿循环的功率优化

计入工质与高低浊侧换热器、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。     

变温热源内可逆中冷回热布雷顿循环功率密度优化

以功率密度为目标,用有限时间热力学的方法,通过数值计算,对变温热源条件下的内可逆中冷回热布雷顿循环的高、低温侧换热器的热导率分配和中间压比、循环总压比和工质与热源间的热容率匹配进行优化。分别得到了最大功率密度、双重最大功率密度和三重最大功率密度,并分析了热力学参数对高低温侧换热器的热导率最优分配、最佳中间压比、最大功率密度和双重最大功率密度的影响。     

变温热源内可逆中冷回热布雷顿循环功率密度分析

用有限时间热力学方法分析内可逆变温热源中冷回热布雷顿循环,导出了无因次功率密度的解析式,由数值计算给出了燃气轮机功率密度特性,分析了循环中各热力参数对功率密度的影响,并对最大功率工况与最大功率密度工况下的主要参数进行了比较,得出了最大功率密度设计的优点和不足。     

恒温热源不可逆闭式中冷回热燃气轮机循环的功率和效率

用有限时间热力学方法首次研究了恒温热源条件下不可逆闭式中冷回热燃气轮机循环的功率、效率以及中间压比特性，导出了无因次功率及效率的解析式。通过数值计算方法，分析了中冷度、回热度对循环最优功率、最优效率及其对应的中间压比分配的影响。     

开式燃气轮机中冷回热再热循环功率和效率优化

建立了开式燃气轮机中冷回热再热（ICRR）循环有限时间热力学模型,导出了循环功率和效率解析式,优化了气流沿通流部分的压降（或低压压气机进口空气质量流率）和中间压比,得到最大功率;并在给定燃油流率的情况下,优化了气流沿通流部分的压降和中间压比,得到最大热效率,进一步在给定低压压气机进口和动力涡轮出口总面积的情况下,优化两者面积分配比,得到双重最大热效率.     

燃气轮机中冷循环功率和功率密度优化比较

计入高低温侧换热器和中冷器的热阻损失、压气机和涡轮机中的不可逆压缩和膨胀损失及管路中压力损失,用有限时间热力学方法导出了变温热源条件下不可逆闭式燃气轮机中冷循环功率和功率密度（功率与循环中最大比容之比）的解析式;分别以功率和功率密度为目标,优化了中间压比、高低温侧换热器及中冷器热导率分配,并对结果进行了比较.     

内可逆闭式布雷顿循环的功率密度优化

以功率密度——循环输出功率与最大比容之比——作为优化目标。用有限时间热力学方法 ,对恒温热源条件下内可逆闭式燃气轮机循环的高、低温侧换热器的热导率分配进行了优化。由数值算例给出了循环的一些主要特征参数对热导率最优分配和最大功率密度的影响 ,以及功率密度最大时的最佳热导率分配与最佳压比之间的对应关系。     

恒温热源不可逆闭式中冷回热燃气轮机循环的生态学优化

考虑循环过程的内外不可逆性,以生态学函数为目标,优化了总压比和中间压比分配,分析了高低温侧换热器、中冷器和回热器的性能参数对最大生态学函数及其参数的影响,并与以功率为优化目标时的循环性能进行了比较.结果表明:以生态学函数为优化目标时比以功率为优化目标时具有更高的效率,但功率相差不太多,反映了输出功率和效率间的最佳匹配.     

具有热阻和热漏的再热布雷顿循环性能分析

用有限时间热力学方法建立了一个工作在恒温热源TH、TL之间,存在热阻、热漏和再热的定常流空气标准闭式布雷顿循环模型。导出了其功率、效率的一般关系并对其进行优化,得到循环的基本优化关系;分析了在傅立叶导热定律下再热对循环最优性能的影响。     

Maximum power of an endoreversible intercooled Brayton cycle

This paper describes an application of finite‐time thermodynamics to optimize the power output of endoreversible intercooled Brayton cycles coupled to two heat reservoirs with infinite thermal capacitance rates. The effects of intercooling on the maximum power and maximum‐power efficiency of an endoreversible Brayton cycle are examined. With appropriate temperature ratios of turbines and compressors being used, the maximum power output of an endoreversible intercooled Brayton cycle can be higher than that of an endoreversible simple Brayton cycle without lowering the thermal efficiency. New diagrams for maximum power, maximum‐power thermal efficiency, and optimum temperature ratios of turbines and compressors are reported. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

回热型S-CO2循环基本性能分析与优化

考虑有限温差传热、不可逆压缩过程和不可逆膨胀过程等不可逆因素,应用有限时间热力学理论建立了变温热源条件下的回热型超临界二氧化碳布雷顿循环模型。首先,分析了工质质量流率、压比、透平效率和压缩机效率对循环净输出功率、热效率和循环最高温度的影响;然后,在总热导率一定的条件下分别以输出功率最大和热效率最大为目标,对加热器、冷却器和回热器热导率分配比进行优化。结果表明：回热型S-CO₂布雷顿循环功率-效率特性曲线呈过原点的扭叶型,存在相应的压比使得输出净功率与热效率分别达到最大;相比于初始设计参数计算的循环性能,优化后循环净输出功率可提高27.3%,最大比功可提高46.9%,最大热效率可提高17.78%。     

闭式内可逆回热布雷顿热电冷联产装置(火用)分析

应用有限时间热力学理论和方法建立了闭式内可逆回热布雷顿热电冷联产装置模型,导出了装置无量纲(火用)输出率和效率的解析式。通过数值计算分析了回热器热导率对(火用)输出率和(火用)效率的影响,发现存在临界压比,同时优化了压比,研究了热电比、制冷和供热温度等设计参数对最优(火用)输出率和(火用)效率以及相应最佳压比的影响,发现最优(火用)输出率时的设计压比要大于最优(火用)效率时的设计压比,最优(火用)输出率和(火用)效率均随冷用户温度的升高而减小,分别存在最佳的热用户温度使(火用)输出率和(火用)效率取得最大值,热用户温度对装置最优(火用)性能的影响比冷用户温度更为明显。     

恒温热源条件下内不可逆布雷顿循环的功率密度特性

用有限时间热力学方法分析恒温热源条件下不可逆布雷顿循环的功率密度特性,计入工质与高、低温侧换热器的热阻损失及压气机、透平的不可逆压缩和膨胀损失,导出了功率密度与压比间的解析式,并通过数值计算将对应于最大功率密度时的一些参数与对应于最大功率时的同样参数进行了比较,说明了功率密度设计的优点与不足.     

回热式布雷顿-两平行逆布雷顿联合循环第一定律分析与优化

提出了回热式布雷顿-两平行逆布雷顿联合循环模型。对该模型进行了第一定律性能分析与优化,得出了该循环最优效率和最优比功的表达式,分析了回热度及其他参数对联合循环最优热效率和最优比功的影响。分析表明,增加回热器后能提高联合循环的热效率,但此时联合循环的输出比功较小。     

恒温热源不可逆中冷回热布雷顿热电联产装置的火用经济性能优化

用有限时间热力学理论和方法研究了恒温热源不可逆中冷回热布雷顿热电联产装置的火用经济性能,导出了无量纲利润率和火用效率的解析式.以利润率和火用效率为目标,通过数值计算对热导率的分配、中间压比的选取进行了优化.得到了最大利润率和火用效率.进一步对总压比进行优化,得到了双重最大利润率,但火用效率不存在双重最大值.详细分析了设...     

空间站闭式Brayton循环及我国在相关方面的研究

对闭式Brayton循环太阳能热动力系统的组成 ,发电原理及循环工质如何选择进行了论述 ,着重讨论了该循环主要的能量转换模块———涡轮发电机 压缩机。与光伏电池相比 ,太阳能热动力系统具有效率高 ,质量轻 ,费用少 ,寿命长等特点。我国对闭式Brayton循环做过大量的研究 ,积累了丰富的经验 ,但仍存在一些技术较为薄弱的方面     

开式回热燃气轮机热电冷联产装置性能优化

建立了考虑压降的开式回热燃气轮机热电冷联产装置的有限时间热力学模型,导出了各个部件的相对压降和各个热流率与压气机进口相对压降的关系式,以第一定律效率、[火用]输出率、[火用]效率和利润率为目标,在无燃料消耗和装置尺寸约束下,通过数值计算发现分别存在最佳的压气机进口相对压降使[火用]输出率和利润率取得最优值,进一步优化压比,得到了最大[火用]输出率和利润率,分别存在最佳的供热温度使最大[火用]输出率和利润率取得双重最大值,以利润率为设计目标能够减小装置的尺寸.在燃料消耗和装置尺寸约束下,优化了压气机进口相对压降,得到了最优效率,同时各部件流通面积分配也得到了优化.回热能够增大装置的利润率和效率.