不可逆谐振子系统布雷顿热机循环性能优化

建立了一种不可逆谐振子系统布雷顿热机循环模型.基于量子主方程和半群方法,分析了不可逆谐振子系统布雷顿热机循环的时间演化公式.推导出循环在两等频率过程的时间、输出功、效率和功率的一般表达式,并获得了效率和功率与低等频率过程时间之间的关系曲线.通过数值解,对谐振子系统布雷顿热机循环的性能参数进行了优化分析.     

不可逆量子气体奥托热机循环性能分析

建立了一个一般的不可逆量子奥托热机循环模型,基于量子气体的状态方程,导出以量子气体为工质的奥托热机的效率、输出功等重要性能参数的表达式,以此讨论理想量子气体的量子简并性及内不可逆性对该热机性能的影响,分析了不可逆奥托热机的性能特征.所得结果有助于进一步了解以经典气体为工质的奥托热机和以量子气体为工质的奥托热机的区别和联系.     

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.     

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。     

不可逆空间太阳能动力Braysson循环的生态学优化

基于生态学优化判据对一种不可逆空间太阳能Braysson循环的性能参数进行优化计算。生态学目标函数定义为火用输出率减去火用损失率,而火用损失率等于环境温度乘以循环熵产率。空间太阳能动力系统由太阳能收集器和不可逆的Braysson循环两部分组成。该Braysson循环与高温热源的换热满足牛顿传热规律,与低温热源的换热则满足热辐射换热规律。推导出包括循环的效率、输出功率、生态学函数等在内的性能参数的具体表达式,进一步在最优生态学函数的条件下,对热机的各种性能参数进行了优化分析,获得了一些有意义的结论。     

考虑机械损失时发动机功率效率特性

发动机实际工作过程中存在各种机械损失,在考虑了发动机实际工作过程中的各种机械损失后,建立了热机热力循环有限时间热力学模型,讨论了发动机机械损失功率与发动机循环参数之间的变化规律.导出了考虑各种机械损失后,发动机输出功率、热效率特性与循环参数之间的解析关系式,从理论上阐述了它们之间的影响规律.最后以发动机实际工作过程为例计算了考虑机械损失功率后,发动机循环参数对发动机热效率、输出功率的影响规律.所得结论与发动机实际工作过程相吻合,对发动机设计有一定的参考价值.     

不可逆汽机热泵有限时间热力学优化

本文建立了汽机热泵系统的模型并基于有限时间热力学考虑汽机热泵系统内部不可逆和外部不可逆性对系统性能进行了分析研究。汽机热泵系统由不可逆汽机循环和不可逆压缩式热泵循环组成。分别对汽机侧和热泵的蒸发器与冷凝器进行了优化面积分配和优化时间分配研究,得到了系统热负荷与系统性能系数的数学关系。研究中引入两个不可逆参数RΔS、RΔS＇。算例研究显示内不可逆参数对汽机热泵系统的性能比外部不可逆因素有更大的影响。研究还发现热泵侧不可逆因素对系统的影响大于汽机侧不可逆因素对系统的影响。     

不可逆性对热机功率效率的影响

从静态和动态两方面定性定量地讨论了各种不可逆性对热机功率效率的影响，给出了各种不可逆循环模型Ｐ－η特性曲线的物理解释，指出了提高热机效率功率的具有实用价值的途径．     

复指数传热规律下不可逆热声发动机火用效率分析

分析热声发动机的循环过程,导出复指数传热规律下不可逆热声发动机的输出功率与温比、火用效率与温比的表达式,寻求了不可逆程度因子及热漏率对输出功率和火用效率的影响。结果表明:不可逆程度因子和复指数的虚部对发动机的输出功率影响较大,而火用效率虽然既受到不可逆程度因子的影响也受到热漏率的影响,但复指数虚部的取值变化对火用效率无关。     

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.     

用热力学第二定律分析换热器内传热过程

用热力学第二定律分析不同流形换热器的不可逆性与冷热流体的热容比及换热器的传热单元数（换热器面积）之间的关系。     

Pr掺杂对Bi_2Sr_2Ca_(1-x)Pr_xCu_2O_y单晶不可逆线的影响

研究了 Pr掺杂对 Bi2 Sr2 Ca1 - x Prx Cu2 Oy 单晶不可逆线的影响 ,讨论了不可逆线的起源 ,结果表明不可逆线起因于涡旋线脱钉     

针束型回热器熵产率的分析

回热器是热声装置的关键部件,在多种具有规则流道的回热器结构中,针束型结构是综合性能最优的结构.针对针束型回热器参数优化问题,建立了以最小熵产率为目标的优化模型,研究基于不可逆性的回热器参数优化方法.通过分析工质在回热器内振荡时由于与固壁的换热和黏性扩散导致的热动力学上不可逆性,对工质在针束型回热器内运动时的熵产率进行了理论分析和数值计算.计算获得了回热器截面分布和截面平均熵产率表达式,分析了针束型回热器中不同位置截面分布熵产率的变化规律,分析了温度梯度对截面平均熵产率的影响,获得了给定特征尺寸截面平均熵产率最小时的最优频率和最优阻抗比.     

热负荷对柴油机结构强度及密封性能的影响

将有限元仿真技术应用到发动机稳态传热和热机耦合分析中,研究热负荷对柴油机各部件应力分布及密封性能的影响.建立1130型柴油机主要部件的有限元传热模型,施加合理的边界条件和载荷,计算得到各组件的温度场分布.借助有限元方法,分析在热应力工况下温度场对发动机密封性的影响.温度场使得缸盖螺栓张力和气缸垫片压力变大,有助于改善密封性.与机械载荷工况进行对比,在热机耦合工况下气缸套和气缸盖的应力明显变大,说明在气缸盖、气缸套的强度计算中不应忽视热负荷的作用.