恒温热源内可逆Lenoir循环功率效率特性分析与优化

基于有限时间热力学理论,对恒温热源内可逆Lenoir循环进行功率效率特性分析与优化,得到换热器总热导给定的条件下循环的最大功率和最大效率。结果表明:在给定高、低温侧换热器热导的条件下,循环的功率、效率特性呈现"点"的特征;在高、低温侧换热器热导可优化的条件下,存在最佳的热导分配,使得循环的功率或效率取得最大值。高、低温热源温比增大或换热器总热导增大时,循环的功率、效率都将增大。     

工质变比热对内可逆Lenoir循环性能的影响

用有限时间热力学理论和方法分析内可逆Lenoir循环,建立了存在工质变比热和传热损失时的循环模型,由数值计算得到了循环的临界压缩比范围,给出了功与压缩比、效率与压缩比以及功和效率的特性关系,并分析了传热损失和工质变比热对循环性能的影响特点,通过分析可知变比热特性和传热损失对Lenoir循环性能有较大影响,对该循环的应用具有一定指导意义。     

包含多变过程的内可逆Lenoir循环性能分析与优化

应用有限时间热力学理论分析包含多变过程的内可逆Lenoir循环,分别讨论给定换热器热导率和换热器热导率分配变化两种情况.在给定换热器热导率时,在功率效率关系图上退化为一个点.在换热器热导率分配变化时,得出循环功率和效率与热导率分配的特性关系以及最大功率和最佳热导率分配与多变指数的特性关系,对Lenoir热机的设计与优化有一定的理论指导作用.     

工质线性变比热时空气标准Lenoir循环热力学分析

考虑实际循环中工质比热随温度变化的特性,建立了工质比热随温度线性变化时的可逆空气标准Lenoir循环模型,运用经典热力学理论和方法,结合数值计算对循环进行热力学分析,得到了循环输出功和压缩比、效率和压缩比以及功与效率之间的特性关系。通过与工质比热恒定时的空气标准Lenoir循环性能进行分析比较,可知工质的线性变比热特性对Lenoir循环的热力学性能有较大的影响。所得结论对该循环的应用有一定指导作用。     

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。     

内可逆Rallis循环的最优功率和效率性能研究

运用有限时间热力学理论建立存在传热损失的空气标准内可逆Rallis循环模型,导出循环功率(P)和效率(η)的解析式;以P和η为优化目标,将等温过程膨胀比作为优化变量,对循环性能进行优化;分析传热损失(B)、压缩比(ε)、增压比(λ)和预胀比(ρ)对P、η特性的影响。结果表明:内可逆Rallis循环的P、η与等温过程膨胀比的关系曲线均呈类抛物线形,存在最佳膨胀比(σ_P和σ_η)使循环P、η分别达到最大值(P_max和η_max);循环过程的P-η关系曲线呈现过原点的扭叶形;随着ε、λ和ρ的增加,P_max、σ_P、η_max和σ_η均增加;随着B的增加,η_P和η_max均减小。     

不可逆变温热源KCS-34循环生态学性能优化

应用有限时间热力学理论,基于变温热源不可逆KCS-34循环模型,分析了循环工质氨浓度变化时,循环工质质量流率和蒸发器出口循环工质干度对生态学函数的影响,并对循环净功率、效率与生态学函数三者之间的关系进行了对比分析。研究发现,当以循环工质质量流率为变量时,生态学函数与效率、循环净功率与效率均呈类抛物线关系,而生态学函数与循环净功率之间关系曲线为扭叶型;当以蒸发器出口循环工质干度为变量时,循环净功率、效率和生态学函数任意两者之间的曲线关系均为扭叶型。     

闭式变温热源不可逆IFGT循环的生态学优化

计入工质与高、低温侧换热器和回热器的热阻损失、压气机和透平中不可逆压缩和膨胀及管路系统中的压力损失,用有限时间热力学理论和方法,导出了变温热源条件下闭式不可逆外燃式燃气轮机(IFGT,Indirectly Fired Gas Turbine,又称EFGT,Externally Fired Gas Turbine)无因次生态学函数的解析式,通过详细的数值计算,得到了最大生态学函数条件下高、低温侧换热器和回热器的热导率分配及工质和热源间的热容率匹配的全局最优解。     

磁流体动力循环有效功率优化

以有效功率作为目标函数,基于已有研究建立的磁流体动力(MHD)循环模型,应用有限时间热力学理论,研究其最优性能.导出恒温热源条件下MHD循环的有效功率表达式,分析循环参数对有效功率性能的影响,比较最大有效功率和最大输出功率两种目标函数下循环的性能差异.结果表明,当MHD发电机和压缩机效率ηc=ηe=1时,有效功率与效率...     

工质线性变比热内可逆矩形循环功率密度和有效功率特性

应用有限时间热力学理论基于已有文献建立的模型,以功率密度和有效功率为优化目标,分析工质比热随温度线性变化条件下,存在传热损失的内可逆矩形循环性能特性,得到循环无因次功率密度Pˉd、无因次有效功率Wˉep与循环膨胀比γ和效率η之间的关系.结果表明,循环Pˉd-γ和Wˉep-γ关系曲线均为类抛物线型,Pˉd-η和Wˉep-...     

等温加热修正Diesel循环及其内可逆特性

提出一种新的Diesel循环,即等温加热修正的Diesel循环,并运用有限时间热力学理论建立内可逆修正Diesel循环模型,导出循环功率与效率、功率与压缩比和效率与压缩比的特性关系,研究循环温比、预胀比和传热损失对循环性能的影响,将修正后的循环性能与传统的Diesel循环性能进行比较。结果显示：循环功率与效率的关系曲线呈扭叶型,而功率与压缩比和效率与压缩比的关系曲线均呈类抛物线型;随着预胀比和循环温比的变大,循环性能明显提升;与传统的Diesel循环相比,修正后的循环性能更优。     

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.     

不可逆Miller循环的功率效率特性

用有限时间热力学的方法考虑空气标准Miller循环，导出存在摩擦及传热损失的空气标准Miller循环的功率与压缩比、效率与压缩比，以及功率和效率的最佳特性关系；同时由数值计算分析了摩擦和传热对循环性能的影响特点。结论包含了各种特定条件下不同循环的特性，具有一定的普适性。     

空气标准等温加热修正Brayton循环：(1)功率效率特性分析

在已有文献建立的闭式等温加热修正定常流式Brayton循环模型基础上,提出了一种新的五分支Brayton循环,即空气标准等温加热修正Brayton循环,并运用有限时间热力学理论建立了内可逆空气标准等温加热修正Brayton循环模型,导出了其功率效率表达式,分析了最大温比和预胀比对功率与效率、功率与压缩比和效率与压缩比特性关系的影响,以及传热损失对功率与效率特性关系的影响,并将修正后的Brayton循环性能与传统的Brayton循环性能进行了对比。结果表明：循环功率与效率的关系曲线呈扭叶形,而功率与压缩比和效率与压缩比的关系曲线均呈类抛物线形;随着预胀比和循环温比的增加,循环性能明显提升;与传统的Brayton循环相比,修正后的循环性能更优。     

闭式内可逆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,以功率为优化目标,对恒温热源条件下内可逆闭式布雷顿循环的高低温侧换热器、回热器和中冷器的热导率以及中间压比的分配进行了优化。借助数值计算,分析了一些主要循环特征参数对最大功率及相应热导率和中间压比分配、双重最大功率的影响。     

工质非线性变比热时空气标准Lenoir循环性能分析

为了使循环的热力学分析更接近工程实际,建立了工质比热随温度非线性变化时空气标准Lenoir循环模型,应用经典热力学理论和方法研究其功和效率特性。与工质恒比热、工质线性变比热时的空气标准Lenoir循环性能进行分析比较,结果表明工质非线性变比热对循环性能具有较大的影响。