广义不可逆布雷逊热机的生态学性能优化

应用有限时间热力学方法和生态学优化准则对不可逆布雷逊热机循环的各种性能参数进行优化,导出了服从牛顿传热规律并考虑热阻、热漏和内不可逆性的布雷逊热机循环在生态学目标函数最大时输出功率和效率的表达式。讨论了热漏、内不可逆性对该热机各种性能参数的影响,同时还比较了最大输出功率和最大生态学目标函数下该热机各种优化性能参数间的关系。所得结果给实际热机的优化设计提供了理论依据。

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。

存在热漏时联合动力装置的有限时间热力学分析

研究了存在热漏时由两个卡诺热机构成的无中间热源联合动力装置的有限时间热力学性能 ,导出了非定常流模型联合动力装置的功率和效率间的基本关系 。

外磁场作用下量子点热机

量子点热机是由两个温度和化学势都不同的热库与量子点构成的.基于随机主方程,我们推导出电子在两个热库之间传输的粒子流表达式,进一步计算出电子从两个热库中吸收的热量、热机的功率和效率.通过数值模拟可以画出功率与效率的性能特征曲线,分析了外磁场大小对热机性能的影响.最后,讨论了该热机在最大功率下的效率随两库温度比的关系,并与卡诺效率和CA效率比较.

两个磁偶极子间的相互作用

研究了在远场近似条件下两个磁偶极子间的相互作用力和力矩，得出了普遍表达式．并对几种特殊情况进行了讨论．

自旋系统量子热机循环

建立了一种以无相互作用的自旋系统为工质的量子热机循环模型,基于量子主方程和半群方法,分析了循环的性能特征及其时间演化公式,推导出效率和输出功率的一般表达式,在高温极限下详细推导出它们的具体优化特征.从微观上分析了热机循环的性能优化.

以理想玻色气体为工质的量子Ericsson制冷循环

文中基于理想玻色气体的状态方程 ,分析了以理想玻色气体为工质的量子 Ericsson制冷循环中的回热特征 ,推导出其制冷循环的制冷系数表达式。并在高温和低温条件下对制冷系数进行了讨论。这将对低温气体制冷机的研究提供理论依据。

顺磁质Ericsson制冷循环的优化分析

应用有限时间热力学理论研究了顺磁质Ｅｒｉｃｓｓｏｎ制冷循环的优化，得出了最佳制冷率和制冷系数之间的基本优化关系，取得了一些有意义的结果。对这类实际制冷机优化设计具有指导意义。

铁电体斯特林制冷循环性能优化研究

提出了利用铁电体进行斯特林制冷循环的模型。在理想回热和线性传热规律的条件下，应用有限时间热力学理论，得到了循环过程中的基本优化关系。

毛细管中液柱的高度

用能量的观点分析了表面层和附着层中液体分子所处的特别状态，由此得出毛细管中能量是如何转换的。最后导出了多种形状毛细管中液柱的高度公式。

磁Ericsson制冷机中热力学循环的优化研究

】文中考虑热阻不可逆性、循环过程的有限时间性和回热不平衡性，建立了顺磁质Ｅｒｉｃｓｓｏｎ制冷循环的模型。应用有限时间热力学理论，得出了最佳制冷率和制冷系数的优化关系，取得了一些有意义的结果，对实际工作有指导意义。

非理想气体状态方程的推导

采用Sutherland分子力模型,应用麦克斯韦速度分布律导出了非理想气体状态方程.

导热规律为 q∝ΔT^n 的不可逆卡诺热机的优化分析

研究了在普通的导热规律ｑ∝ΔＴｎ下考虑热阻和热漏以及其他不可逆因素时不可逆卡诺热机的性能。

关于电偶极子和异号电荷细棒等势面的区别

本文分析了电偶极子和异号电荷细棒等势面方程,从而得出它们正确的等势面图。

人口的增长过程

本文应用统计物理中的主方程,讨论了人口的增长过程及其物理意义.

量子卡诺循环

以经典理想气体为工质的卡诺热机循环由两个等温和两个绝热过程构成,热机可逆时,它的效率为最大。本文建立一种量子卡诺热机循环模型,该量子卡诺热机循环以一维无限深势阱中极端相对论粒子系统为工质。通过分析,发现该量子卡诺热机循环中的等温和绝热过程和经典卡诺热机的等温和绝热过程具有相似之处,它的效率表达式和经典热力学的可逆卡诺热机的效率表达式也类似,只是用系统的哈密顿量的期望值即系统的能量平均值代替经典热力学中的温度。

非卡诺制冷机在最大品质因子下的制冷系数

非卡诺制冷机是由两个多方过程和两个绝热过程组成。假设传热过程服从牛顿传热规律,推导出制冷机的制冷率和制冷系数的表达式,得到制冷率与制冷系数之间满足的特征曲线。通过数值模拟研究在最大品质因子下制冷机的制冷系数。分析在长时间和短时间热接触条件下制冷系数的优化值,并与经典的Curzon-Ahlborn(CA)制冷系数进行比较。结果表明,在长时间热接触极限下,高低温热接触过程中工质的热容之比λ=1时,优化制冷系数为CA制冷系数;λ<1时,优化制冷系数小于CA制冷系数;λ>1时,优化制冷系数大于CA制冷系数。而在短时间极限下,在λ=1时,优化制冷系数大于CA制冷系数。在所有情形下,优化制冷系数随着热容比λ的增大而增大。这个模型可以应用到Otto、Joule-Brayton、Dissel和Atlinson热力学循环,这可以为设计实际的制冷机提供指导。

不可逆费米奥托制冷循环性能分析

基于回热式不可逆奥托制冷循环和理想费米气体的状态方程,导出以费米气体为工质的奥托制冷循环的输入功、制冷量、制冷系数等重要性能参数的表达式,以此讨论费米气体的量子简并性、回热及内不可逆性对循环性能的影响,给出以理想费米气体为工质的回热式不可逆奥托制冷循环的性能特征。所得结果有助于进一步了解经典气体奥托制冷循环与量子气体奥托制冷循环的区别和联系。

一维晶格费曼棘齿-棘爪制冷机性能

针对与2个不同温度热源同时接触的一维费曼棘齿制冷机模型,给出了稳态情况下随晶格能级高度、外力和热源温比等参数变化的制冷系数和制冷率。数值研究了这些参数对制冷机性能的影响,发现制冷系数远小于可逆卡诺制冷系数,并且制冷系数和制冷率曲线呈闭合状;外力优化可获得制冷机的最优工作区间。