极端相对论粒子量子卡诺热机热力学优化

以一维无限深势阱中的极端相对论粒子为工质,建立量子卡诺热机循环模型,导出循环的功率、效率、有效功率等性能参数的表达式,研究热漏系数等参数对循环性能的影响。结果表明:热漏系数对效率有较大影响,工质温比对无量纲功率、有效功率均有较大影响,粒子处于第一激发态能级的概率对功率和效率都有明显影响;有效功率是功率和效率的最佳折中。

量子卡诺热机有效功率优化

建立了一个以广义势阱中的两个费米子为工质的量子卡诺热机循环模型。导出了循环的功率、效率、有效功率等性能参数的表达式,研究了热漏系数与势阱宽度比对循环性能的影响。结果表明:在不同势阱条件下,功率、效率、有效功率均为势阱宽度比的类抛物线函数,功率与有效功率、效率与有效功率的关系曲线均为扭叶型;在相同势阱条件下,热漏系数对功率没有影响,效率与有效功率随热漏系数的增大而减小。以有效功率为优化目标时,反映了功率和效率的折中,为了热机有更高的效率而牺牲了部分功率。

不可逆量子矩形循环的功率、效率和有效功率分析与优化

应用有限时间热力学理论建立不可逆量子矩形循环模型,循环工质为无数个囚禁于一维无限深势阱中的极端相对论粒子。该循环由两个等势阱力过程、两个等势阱宽度过程组成,考虑工质与热源间的传热和高低温热源之间的热漏损失,导出循环的无量纲功率、热效率和有效功率的表达式,研究其最优性能。结果表明:无量纲功率与热效率的关系曲线呈扭叶形;量子矩形循环的最优工作区间处于最大功率和最高效率之间;随着热漏系数增大,热机的最优设计区间缩小;有效功率与热效率的关系曲线也呈扭叶形;热机在最大有效功率工作点的效率大于在最大功率工作点的效率。

多逆变器直接并联系统环流建模与分析

对于多台逆变器直接并联后通过双绕组变压器接入中压配网的系统,以三相两电平逆变器为例,对系统共模、差模环流产生的机理进行了详细分析,给出了相应的等效电路。同时,在多逆变器直接互联的工况下,对单机并网常见的直流中点与交流中性点互联来抑制共模电流方法的效果进行了分析,指出其在多机互联系统中的局限性。而后,在各逆变器作为并网电流源的基础上,分别对各逆变器调制度不同、载波角度不同对共模、差模环流的影响进行了量化分析,并通过仿真与试验进行了验证。

不可逆量子狄塞尔制冷循环性能研究

建立一个不可逆量子狄塞尔制冷循环模型,循环工质为一维无限深方势阱中的粒子.该循环由两个绝热过程、一个等势阱宽度过程和等压力过程组成.考虑高低温热源间热漏,基于有限时间热力学和薛定谔方程,推导制冷系数与无量纲制冷率的表达式,分析性能参数与截止比、压缩比和热漏系数之间的关系.结果表明,制冷系数与截止比的关系曲线为类抛物线型,无量纲制冷率是截止比的单调递减函数.给定压缩比与热漏系数,制冷系数与无量纲制冷率的关系曲线都是类抛物线型,存在一个最佳无量纲制冷率,使制冷系数取极大值.