变热容工质不可逆布雷顿热机的优化分析

研究以变热容气体为工质的不可逆布雷顿热机循环的优化性能,导出循环的输出功率和效率的表达式,通过数值计算获得循环的一些重要优化特性曲线。结果表明,当布雷顿热机运行在压强比、热机效率、输出功率、工质的最低和最高温度的优化区间时,热机的性能最佳。变热容工质对上述优化区间的影响是显著的。

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.

自旋系统量子布雷顿热机循环性能分析

本文建立了一种以无相互作用的自旋1/2系统为工质的量子布雷顿热机循环模型,基于量子主方程和半群方法,分析了循环的性能特征及时间演化公式,推导出效率和输出功率的一般表达式,并在一般情况下和高温极限下对循环的功率进行优化分析。

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。