定常态流恒温、变温热源两种热机循环比较

研究定常态恒温、变温热源热机循环性能 ,导出内可逆卡诺热机和布雷顿热机的最佳功率、效率关系和最大功率及相应效率界限 ,并对这两种热机循环的最优性能进行了比较。理论分析表明 ,定常态流恒温热源循环 ,只有当工质的热容率趋于无穷大时 ,布雷顿循环才能达到卡诺循环的性能。数值计算显示 ,当布雷顿循环的工质热容率为高、低温侧换热器的热导率总量的 1.5倍时 ,布雷顿循环的功率已为卡诺循环功率的 99%以上。定常态流变温热源循环在相同的边界条件和热效率下 ,布雷顿循环的功率可以高于卡诺循环功率 ,极限情况下前者是后者的两倍。对于变温热源条件 ,布雷顿循环主要受益于其工质与热源间的较佳的匹配。所得结果对热机工作参数和工质的最优选择有一定指导意义。