广义不可逆联合制冷循环有限时间(火用)经济性分析与优化

研究了存在热阻、热漏和内不可逆性的广义不可逆联合制冷循环有限时间(火用)经济性能,导出在线性传热定律下循环最佳利润率和最佳制冷系数的解析式以及二者的优化关系,并用数值算例对比分析了热漏、内不可逆性和价格比对利润率和(火用)经济性能界限的影响.     

广义不可逆联合热泵循环有限时间火用经济性分析与优化

研究了存在热阻、热漏和内不可逆性的广义不可逆联合热泵循环有限时间火 用经济性能,导出了在线性传热定律下循环最佳利润率和最佳供热系数的解析式以及二者的优化关系,并用数值算例对比分析了热漏、内不可逆性和价格比对利润率和火 用经济性能界限的影响.广义不可逆联合热泵循环的有限时间火 用经济学性能界限通过价格比与有限时间热力学性能界限和经典热力学限建立联系.结果对于实际联合热泵确定设计参数,判定工况是否处于最优经济状态有一定的指导作用.     

广义不可逆联合热泵循环有限时间炯经济性分析与优化

研究了存在热阻、热漏和内不可逆性的广义不可逆联合热泵循环有限时间火用经济性能,导出了在线性传热定律下循环最佳利润率和最佳供热系数的解析式以及二者的优化关系,并用数值算例对比分析了热漏、内不可逆性和价格比对利润率和火用经济性能界限的影响。广义不可逆联合热泵循环的有限时间火用经济学性能界限通过价格比与有限时间热力学性能界限和经典热力学限建立联系。结果对于实际联合热泵确定设计参数,判定工况是否处于最优经济状态有一定的指导作用。     

普适传热定律下广义不可逆卡诺制冷循环■经济最佳性能

应用有限时间热力学理论,以广义不可逆卡诺制冷循环为对象,以■经济性能为优化目标,研究了普适传热定律下循环的最佳性能,导出了循环有限时间■经济性能界限以及优化目标之间的最佳关系,并分析了不同传热定律、各种损失和价格比因素对最佳■经济性能的影响。所得结果具有普适性并可以为实际制冷机进行改良提供一种参考。     

线性唯象传热规律下广义不可逆卡诺热机生态学性能系数优化

以反映热机循环输出功率和火用损失率之比的生态学性能系数(ECOP)为目标,用有限时间热力学理论和方法研究广义不可逆卡诺热机的循环性能。导出了线性唯象传热规律(Q∝Δ(T-1))下ECOP的解析式,通过数值计算分析了各种目标极值条件下ECOP与循环功率、效率、熵产率、生态学函数E之间的关系,主要研究了热源温比对最优性能的影响。     

辐射传热定律下外燃机最大输出功优化

以活塞式外燃机为研究对象,考虑工质与外热槽间传热服从辐射传热定律[q∝△(T4)],以循环输出功最大为优化目标进行了优化。给出了辐射传热定律下的数值算例,并与牛顿传热定律下的结果进行了比较。结果表明,热导率增加,最优完全循环和半循环的输出功和效率均减小,与完全循环相比,最优半循环的压缩比、输出功和效率较大;结果还说明虽然两种传热定律下最优完全循环和最优半循环的欧拉-拉格朗日(E-L)弧部分的工质体积随时间的变化曲线均类似于正弦曲线,并且均由3部分组成,但不同传热定律下工质体积随时间的变化曲线是不相同的。     

广义不可逆布雷森循环生态学性能系数分析

以反映热机循环输出和损失之比的生态学性能系数(ECOP)为目标,用有限时间热力学理论,对广义不可逆布雷森循环进行性能分析。导出了在牛顿传热律下广义不可逆布雷森循环无因次功率、效率、无因次熵产率、无因次生态学函数和生态学性能系数的解析式;并通过数值算例得到它们之间的关系。结果表明,内不可逆性对该热机各种性能参数产生一定的影响,以ECOP为目标优化具有效率较高,熵产率较低的优势。     

具有热阻、热漏的不可逆布雷森循环生态学性能新析

以反映热机循环输出火用和火用损失之比的生态学性能系数为目标,用有限时间热力学的方法分析具有热阻、热漏的不可逆布雷森循环性能.导出了在牛顿传热律下布雷森循环无因次功率、效率、无因次熵产率和生态学性能系数的解析式;并通过数值算例得到它们之间的关系.结果表明:对比生态学目标E,循环在最大生态学性能系数ECOP下工作时,其相应的熵产率和热效率有明显优势.     

具有热阻、热漏、内不可逆性和补燃的联合卡诺型热机有限时间火用经济性分析

在原有的不可逆联合动力循环模型的基础上,建立了一个存在热阻、热漏、内不可逆性和补燃的不可逆定常流联合热机模型。研究其在傅立叶导热定律下循环的火用经济性,并对其进行优化,导出最佳纯利润功率、效率的解析式和基本优化关系,讨论了价格比和补燃系数对纯利润功率的影响。     

内可逆工质恒比热Meletis-Georgiou循环有限时间热力学建模与性能优化

应用有限时间热力学理论建立内可逆工质恒比热Meletis-Georgiou(MG)循环模型,导出循环各点温度、循环功、效率等性能参数表达式,并对MG循环性能进行分析和优化。应用数值计算方法,得到循环功与效率特性关系;分别以循环功和效率为目标,对压缩比、转换比、过膨胀比进行优化并得到一系列优化结果;分析了传热损失及循环各参数对循环性能与优化结果的影响。所得结果对实际MG发动机的设计优化有一定指导作用。     

Development of Hybrid Solar Systems Using Solar Thermal,Photovoltaics, and Wind Energy Translation from “Journal of the Japanese Solar Energy Society,” Volume 11, Number 4, page 15

Finite time exergoeconomic performance optimization of a universal irreversible heat-engine cycle model, which consists of two constant thermal-capacity heating branches, two constant thermal-capacity cooling branches and two adiabatic branches, is investigated by taking the profit rate criterion as the optimization objective. The analytical formulae for power, efficiency and profit rate function of the universal irreversible heat-engine cycle model with the losses of heat transfer, heat leakage and internal irreversibility are derived. The focus of this article is to search the compromised optimization between economics (profit rate) and the energy utilization factor (efficiency) for irreversible cycles. Moreover, analysis and optimization of the model are carried out in order to investigate the effects of these losses and cycle process on the performance of the universal irreversible heat-engine cycle model using numerical examples. The results obtained herein include the performance characteristics of seven typical irreversible heat engines, including Carnot, Diesel, Otto, Atkinson, Brayton, Dual and Miller cycles.     

广义不可逆卡诺热机的有限时间经济性能分析

研究了牛顿定律系统广义不可逆卡诺热机有限时间(火用)经济性能,导出了存在热阻、热漏和其他内不可逆性时的最优利润率的解析式和最大利润率及相应的效率界限.     

包含6种热机模型的普适内可逆热机循环(火用)经济性能优化

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。     

Exergoeconomic performance of an endoreversible Carnot heat pump with complex heat transfer law

The finite-time exergoeconomic performance of an endoreversible Carnot heat pump with a complex heat transfer law, including generalized convective heat transfer law and generalized radiative heat transfer law q∝ (Δ T ⁿ ) ^m , is investigated in this paper. The focus of this paper is to obtain the compromised optimization between economics (profit) and the energy utilization factor (coefficient of performance, COP) for the endoreversible Carnot heat pump, by searching the optimum COP at maximum profit, which is termed as the finite-time exergoeconomic performance bound. The obtained results include those obtained in much of the literature and can provide some theoretical guidance for the design of practical heat pumps.     

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...     

太阳能热泵供暖系统的热经济性分析

基于有限时间热力学理论和集热器线性热损失模型,建立了太阳能热泵供暖系统的热力学模型,并对该系统进行了热经济分析.研究在给定供热率和初投资的约束条件下,以系统的供热系数COHF,作为热经济性目标函数,得出了在目标函数取最大时系统最佳的运行性能系数和设计参数.同时还研究了初投资对系统运行以及设计参数的影响,得出了对应给定供热率系统的最佳初投资及其相应的设计参数.     

Effect of the heat transfer law on the finite-time, exergoeconomic performance of heat engines

The efficiency bounds at maximum profit are obtained from finite-time exergoeconomic analysis for three common heat transfer laws: Newton's law (n = 1), a linear pheomenological law in irreversible thermodynamics (n = 1), and the radiative heat law (n = 4). The relation between optimal profit and efficiency of an endoreversible Carnot engine is derived on the basis of the general heat-transfer law q∝Δ(Tⁿ).     

实际回热式布雷顿热电联产装置的火用经济性能-Ⅱ．热导率分配与压比优化

应用有限时间热力学方法,研究了恒温热源条件下实际回热式布雷顿热电联产装置的火用经济性能,导出了利润率及烟效率解析式。利用数值计算方法,以利润率为目标,对热导率的分配和压比的选取进行了优化,研究了最优利润率及相应火用效率特性,并分析了各种联产设计参数对联产优化性能的影响。     

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。     

补燃型不可逆联合循环热机的性能分析

在原有的不可逆联合动力循环模型的基础上,建立了一个存在热阻、热漏、补燃、内不可逆性的定常流联合卡诺热机循环模型。研究其在补燃作用下的功率和效率特性并对其进行优化,导出功率、效率的基本优化关系,分析了补燃对最优性能的影响。