期刊文献+
共找到15篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
熵产最小化理论在传热和热功转换优化中的应用探讨 被引量:12
1
作者 程雪涛 梁新刚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第18期234-240,共7页
针对传热和热功转换系统的优化设计,分析了熵产最小化理论的优化方向和适用条件.熵产直接度量系统可用能或做功能力的损失,因此熵产最小化理论的优化方向为将系统可用能或做功能力的损失降到最低,从而使系统保有最大的做功能力.然而,在... 针对传热和热功转换系统的优化设计,分析了熵产最小化理论的优化方向和适用条件.熵产直接度量系统可用能或做功能力的损失,因此熵产最小化理论的优化方向为将系统可用能或做功能力的损失降到最低,从而使系统保有最大的做功能力.然而,在工程应用中,设计目标各有不同.因此,并非所有设计目标均能与熵产最小化的设计方向一致,这就使得熵产最小化并不总是与优化目标相关联.针对传热速率、输出功率等可与熵产建立关联的优化目标,讨论了熵产最小化理论的适用条件.当这些条件不能得到满足时,最小熵产并不一定对应最优性能.对一维传热过程、换热器等传热系统和以输出功率、热功转换效率、热经济性能等为优化目标的热功转换过程进行了分析,结果验证了理论分析所得的结论. 展开更多
关键词 熵产最小化 分析 传热过程 热功转换过程
下载PDF
Dulong-Petit传热规律下甲烷蒸汽重整反应器熵产率最小化 被引量:3
2
作者 陈庆晓 夏少军 +1 位作者 王文华 陈林根 《节能》 2018年第3期31-40,共10页
基于有限时间热力学理论,考虑管式活塞流转化管外热源与管内混合反应物间传热服从Dulong–Petit传热规律[q∝?(T)^(1.25)],对管式活塞流反应器中的甲烷蒸汽重整反应进行优化。在管外热源温度分布完全可控及氢气(H_2)产率、进口压力、进... 基于有限时间热力学理论,考虑管式活塞流转化管外热源与管内混合反应物间传热服从Dulong–Petit传热规律[q∝?(T)^(1.25)],对管式活塞流反应器中的甲烷蒸汽重整反应进行优化。在管外热源温度分布完全可控及氢气(H_2)产率、进口压力、进口反应混合物总摩尔流率和惰性气体氮气(N2)的摩尔流率均给定的条件下,以化学反应、粘性流动、传热过程的总熵产率最小为目标,应用非线性规划数值方法对反应器的最小熵产率以及管外温度的最优分布进行了数值求解,并与管外热源温度恒定、热源温度线性变化的两种参考反应器以及分别服从牛顿传热规律[q∝?(T)]和线性唯象传热规律[q∝?(T^(–1))]的最优反应器进行了比较。结果表明,最优反应器与2种参考反应器相比熵产率降低了58%以上;对反应器进行预加热有利于减小反应器的熵产率;对于最优反应器,中间段区域存在恒定的化学驱动力或恒定的热驱动力;传热规律对SMR反应器的热源与反应物温度最优构型及最小熵产率均有显著影响。 展开更多
关键词 甲烷蒸汽重整 管式反应器 最小 有限时间热力学
下载PDF
烯烃齐聚化工流程熵产率分析与优化
3
作者 夏少军 于亚杰 赵明 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期27-32,共6页
烯烃齐聚反应是一种可将低碳烯烃转化为高碳燃油的反应,在舰船燃油保障领域有着重要意义。以有限时间热力学理论为基础,对包含混合器、压缩机、换热器与反应器的烯烃齐聚化工流程进行建模,在给定压缩机效率、换热器与反应器热源温度分... 烯烃齐聚反应是一种可将低碳烯烃转化为高碳燃油的反应,在舰船燃油保障领域有着重要意义。以有限时间热力学理论为基础,对包含混合器、压缩机、换热器与反应器的烯烃齐聚化工流程进行建模,在给定压缩机效率、换热器与反应器热源温度分布和癸烯(C_(10)H_(20))产率的条件下,以流程熵产率最小为优化目标,以反应器进口压力、混合器入口组分及总摩尔流率为自变量进行优化,并将优化结果与参考化工流程和反应器熵产率最小对应流程进行比较。结果表明:通过优化使流程熵产率下降了44.41%;在优化范围内,减小混合器入口总摩尔流率与反应器进口压力可降低流程熵产率;流程最小熵产率相较于反应器熵产率最小对应流程的熵产率减小了49.29%。 展开更多
关键词 有限时间热力学 烯烃齐聚 工流程 最小
下载PDF
CO_(2)氢化合成低碳烯烃反应流程熵产率最小化
4
作者 于亚杰 夏少军 赵明 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期257-266,共10页
CO_(2)氢化合成低碳烯烃是一种非石油原料合成烯烃路径,具有广阔的应用前景。以有限时间热力学理论为基础,对包含混合器、压缩机、换热器与CO_(2)氢化合成低碳烯烃反应器的反应流程进行建模及优化。在压缩机效率和癸烯(C10H20)产率均给... CO_(2)氢化合成低碳烯烃是一种非石油原料合成烯烃路径,具有广阔的应用前景。以有限时间热力学理论为基础,对包含混合器、压缩机、换热器与CO_(2)氢化合成低碳烯烃反应器的反应流程进行建模及优化。在压缩机效率和癸烯(C10H20)产率均给定以及换热器与反应器热源温度完全可控的条件下,以整个流程的熵产率最小为优化目标,对流程最小熵产率及换热器与反应器的热源温度分布最优构型进行数值求解,并将最优流程与反应器熵产率最小对应流程进行对比。结果表明:通过优化使反应流程熵产率相比参考反应流程下降7.77%;在优化范围内,选取较低的换热器出口温度、适当提高H2摩尔分数与降低CO_(2)摩尔分数可以降低反应流程的熵产率。研究结果对CO_(2)氢化合成低碳烯烃反应流程最优设计具有一定理论指导意义。 展开更多
关键词 有限时间热力学 合成低碳烯烃 学反应流程 最小
原文传递
普适内可逆热机循环模型及其生态学优化 被引量:5
5
作者 张万里 陈林根 孙丰瑞 《热科学与技术》 CAS CSCD 2006年第1期54-58,共5页
用有限时间热力学的方法分析了空气标准内可逆热机循环,导出了存在传热损失时,由两个加热过程、一个放热过程和两个绝热过程组成的普适的空气标准内可逆热机循环的功率、效率和生态学性能,并由数值计算分析了循环过程对循环性能的影响... 用有限时间热力学的方法分析了空气标准内可逆热机循环,导出了存在传热损失时,由两个加热过程、一个放热过程和两个绝热过程组成的普适的空气标准内可逆热机循环的功率、效率和生态学性能,并由数值计算分析了循环过程对循环性能的影响特点。所得结果包含了内可逆D iese l循环、O tto循环、B rayton循环、A tk inson循环和Dua l循环的特性。 展开更多
关键词 有限时间热力学 熵产最小化 功率 效率 生态学优
下载PDF
基于三维分布参数模型的紧凑式换热器优化 被引量:2
6
作者 张丽娜 杨春信 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期617-622,共6页
基于翅片通道划分网格并建立微元控制方程,实现了紧凑式换热器的三维分布参数模型.在分布参数模型的基础上,结合熵产最小化原理,应用遗传算法对换热器的外形尺寸及翅片类型、结构参数进行了优化设计.分布参数模型考虑了流体物性参数在... 基于翅片通道划分网格并建立微元控制方程,实现了紧凑式换热器的三维分布参数模型.在分布参数模型的基础上,结合熵产最小化原理,应用遗传算法对换热器的外形尺寸及翅片类型、结构参数进行了优化设计.分布参数模型考虑了流体物性参数在换热器内各点的变化,能够应用于湿工况和相变情况下的换热器性能研究.而且基于翅片通道的网格划分方法具有明确的物理意义,避免了单纯数值方法的复杂性,大大提高了计算速度,解决了基于分布参数进行换热器优化的难题,该优化方法可以推广应用于其它类型的换热器或热沉中. 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 紧凑式换热器 三维分布参数 熵产最小化 遗传算法
下载PDF
具有热阻、热漏和内不可逆性的联合卡诺热机生态学优化 被引量:1
7
作者 倪何 孙丰瑞 陈林根 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2006年第4期21-25,共5页
用有限时间热力学的方法分析具有热阻、热漏、内不可逆性的定常流联合卡诺型热机循环.导出了在傅立叶导热定律下联合循环功率、效率和生态学指标的性能,并进行优化;得到功率、效率和生态学指标之间的优化关系,并由数值计算分析了功率、... 用有限时间热力学的方法分析具有热阻、热漏、内不可逆性的定常流联合卡诺型热机循环.导出了在傅立叶导热定律下联合循环功率、效率和生态学指标的性能,并进行优化;得到功率、效率和生态学指标之间的优化关系,并由数值计算分析了功率、效率和循环熵产率之间的关系.所得的结果表明,最大生态学指标下的效率十分接近于联合循环可以达到的最大效率;相应的熵产率也要低于以输出功率为优化目标时的熵产率. 展开更多
关键词 有限时间热力学 联合循环热机 生态学优 熵产最小化
下载PDF
“整数梯度下降”算法对热泵用翅片管蒸发器流路的优化 被引量:4
8
作者 张浩 侯泽飞 +4 位作者 李杏党 樊超超 晏刚 褚雯霄 王秋旺 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期34-41,共8页
本文针对热泵用翅片管蒸发器,采用分布参数法构建仿真模型,研究蒸发器流路对其熵产的影响,并开发了基于“整数梯度下降”算法的蒸发器流路优化模型。研究结果表明:当蒸发器换热量增大时,最小熵产点所对应的蒸发器分路数增加,且分液器相... 本文针对热泵用翅片管蒸发器,采用分布参数法构建仿真模型,研究蒸发器流路对其熵产的影响,并开发了基于“整数梯度下降”算法的蒸发器流路优化模型。研究结果表明:当蒸发器换热量增大时,最小熵产点所对应的蒸发器分路数增加,且分液器相对位置前移。通过对比实验与仿真结果,验证了蒸发器熵产(仿真值)与系统COP(实验值)之间的对应关系,即蒸发器熵产(仿真值)的变化可用于预测热泵系统COP的变化情况。在此基础上,以熵产作为“代价函数”,采用“梯度下降算法”构建了蒸发器流路优化模型,获得了设计换热量为2000~6000 W所对应的最佳蒸发器流路。 展开更多
关键词 蒸发器流路 梯度下降算法 熵产最小化原理 模型
下载PDF
碘化氢分解反应过程熵产率最小化 被引量:7
9
作者 孔锐 陈林根 +4 位作者 夏少军 张磊 李鹏蕾 戈延林 冯辉君 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期565-579,共15页
热化学硫碘循环是一种有潜力的制氢方式,而碘化氢分解反应是制氢过程的关键步骤,碘化氢的分解转化率决定了制氢效率的高低.为进一步从热力学第二定律的角度对碘化氢分解过程进行分析优化,本文建立了碘化氢分解一维活塞流管式反应器模型... 热化学硫碘循环是一种有潜力的制氢方式,而碘化氢分解反应是制氢过程的关键步骤,碘化氢的分解转化率决定了制氢效率的高低.为进一步从热力学第二定律的角度对碘化氢分解过程进行分析优化,本文建立了碘化氢分解一维活塞流管式反应器模型,并基于有限时间热力学理论,以系统中熵产率最小为优化目标进行研究.考虑传热、流动和化学反应过程的总熵产率,在给定的混合气体进口温度和混合气体进口压力及氢气产率约束条件下进行优化分析,分别考虑管长度固定和自由的两种情况,利用最优控制理论求解管外的热源温度最优分布.结果表明优化后的反应器中管外热源温度和混合气体温度差值存在相对恒定的子区间,并且管外热源的温度变化范围相对热源线性变化的参考反应器更广.与参考反应器相比,管长固定时(L=3 m)最优反应器的总熵产率降低了51.3%,管长自由变化时总熵产率存在二次最优,此时最优反应器长度Lopt=4.91 m,总熵产率相比参考反应器降低了57.6%.总熵产率的降低主要是由降低传热过程不可逆性实现的,适当延长管长可进一步降低反应过程中总熵产率.同时结合工业生产实际对如何实现热源温度最优分布进行了探讨.本文的研究结果对碘化氢分解反应器的尺寸参数和工艺条件设计可提供理论指导. 展开更多
关键词 有限时间热力学 管式反应器 氢分解反应 最小 最优控制理论
原文传递
基于最小熵产率的碘化氢分解膜反应器最优构型 被引量:5
10
作者 孔锐 陈林根 +2 位作者 夏少军 李鹏蕾 戈延林 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1637-1644,共8页
建立了使用高温氦气逆流方式加热的管式活塞流碘化氢(HI)分解膜反应器数学模型,利用有限时间热力学理论和最优控制理论以总熵产率(EGR)最小为目标求解了反应器的最优构型,最优反应器的总熵产率相比参考反应器降低了15.8%。在改变氦气入... 建立了使用高温氦气逆流方式加热的管式活塞流碘化氢(HI)分解膜反应器数学模型,利用有限时间热力学理论和最优控制理论以总熵产率(EGR)最小为目标求解了反应器的最优构型,最优反应器的总熵产率相比参考反应器降低了15.8%。在改变氦气入口流率的情况下,设计了总熵产率与最优反应器相同的加长反应器。结果表明,两种优化后反应器总熵产率的减少主要是传热过程的不可逆性降低引起的,最优反应器局部熵产率分布更均匀。 展开更多
关键词 有限时间热力学 氢分解 膜反应器 最小 最优控制理论
原文传递
CPU空气强迫对流冷却系统设计 被引量:9
11
作者 周建辉 杨春信 +1 位作者 AI QI 鲁俊勇 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1592-1597,共6页
根据空气强迫对流冷却系统一体化设计理念,对9238CPU风扇进行空气动力设计,由Fortran程序输出三维空间曲线文件,导入Pro/E实现实体造型.通过标准风洞对CNC铣床雕刻出的样品进行风扇性能测试.根据风扇数值模拟结果(风扇出口流场特性)设... 根据空气强迫对流冷却系统一体化设计理念,对9238CPU风扇进行空气动力设计,由Fortran程序输出三维空间曲线文件,导入Pro/E实现实体造型.通过标准风洞对CNC铣床雕刻出的样品进行风扇性能测试.根据风扇数值模拟结果(风扇出口流场特性)设计系列放射状散热器.采用分块六面体网格技术,应用多参考旋转坐标系模型和RNGk-ε模型对风扇和曲线型散热器进行整体数值模拟,模拟结果表明曲线型散热器相对传统垂直型散热器热阻值降低15.9%,最后通过实验证明数值模拟的可信性.一体化设计思想指导下的系列散热器能达到高性能散热效果. 展开更多
关键词 计算流体力学 熵产最小化原理 一体设计 风扇 曲线型散热器
下载PDF
基于广义传热定律的斯特林循环熵产分析和■分析 被引量:4
12
作者 吴艳秋 蔡黎 伍习丽 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期627-640,共14页
基于广义传热定律,本文将■理论和熵产最小化理论应用于有限热容热源下的斯特林循环的优化分析,以系统输出功和热效率为分析对象,讨论了■损失率、功引起的■变化率、■耗散率、■损失系数、熵产率、熵产数和改进熵产数等参数在优化分... 基于广义传热定律,本文将■理论和熵产最小化理论应用于有限热容热源下的斯特林循环的优化分析,以系统输出功和热效率为分析对象,讨论了■损失率、功引起的■变化率、■耗散率、■损失系数、熵产率、熵产数和改进熵产数等参数在优化分析中的适用性.本文主要讨论了3种不同的工况.研究表明,在这3种不同的工况下,■损失率和功引起的■变化率始终随着输出功率的增加而增加,■损失系数也一直随热效率增大而增大;然而,■耗散率的增大或熵产率的减小并不总是使得输出功率增大,同时,熵产数和改进熵产数也并不总随热效率的增大而减小.可见,对本文讨论的3种工况而言,■损失率、功引起的■变化率以及■损失系数这3个概念是适用的,其他参数则并不总是适用.基于上述分析结果,本文还对关于■理论的争议进行了简要的讨论,分析了某些负面评论存在的主要问题,如篡改原文、逻辑不一致、简单重复学术观点、重新命名关键概念甚至人身攻击等.这些■理论的负面评论并不属于真正的学术讨论,需要加以注意;本文的研究结果在一定程度上也可作为对部分负面评论的回应. 展开更多
关键词 斯特林循环 ■理论 熵产最小化理论 广义传热定律 分析
原文传递
曲线型肋片放射状散热器形状设计与数值模拟 被引量:1
13
作者 周建辉 杨春信 《电子器件》 CAS 2007年第6期2237-2242,共6页
为从整体上提高空气对流冷却系统散热性能,基于场协同理论和熵产最小化原理,提出一体化设计的理念.采用分声码六面体网格技术,应用多参考旋转坐标系模型和RNGk-ε模型对风扇和曲线型散热器进行整体数值模拟,模拟结果表明曲线型散热器相... 为从整体上提高空气对流冷却系统散热性能,基于场协同理论和熵产最小化原理,提出一体化设计的理念.采用分声码六面体网格技术,应用多参考旋转坐标系模型和RNGk-ε模型对风扇和曲线型散热器进行整体数值模拟,模拟结果表明曲线型散热器相对传统垂直型散热阻值降低15.9%,最后通过热阻实验证明数值模拟的可信性.一体化设计思想指导下的系列散热器能达到高性能散热效果. 展开更多
关键词 计算流体力学 熵产最小化原理 一体设计 涡轮型散热器 恒温箱热阻实验台
下载PDF
Optimization of volume to point conduction problem based on a novel thermal conductivity discretization algorithm
14
作者 杜文静 王沛丽 +1 位作者 宋立鹏 程林 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第7期1161-1168,共8页
A conduction heat transfer process is enhanced by filling prescribed quantity and optimized-shaped high thermal conductivity materials to the substrate. Numerical simulations and analyses are performed on a volume to ... A conduction heat transfer process is enhanced by filling prescribed quantity and optimized-shaped high thermal conductivity materials to the substrate. Numerical simulations and analyses are performed on a volume to point conduction problem based on the principle of minimum entropy generation. In the optimization, the arrangement of high thermal conductivity materials is variable, the quantity of high thermal-conductivity material is constrained, and the objective is to obtain the maximum heat conduction rate as the entropy is the minimum.A novel algorithm of thermal conductivity discretization is proposed based on large quantity of calculations.Compared with other algorithms in literature, the average temperature in the substrate by the new algorithm is lower, while the highest temperature in the substrate is in a reasonable range. Thus the new algorithm is feasible. The optimization of volume to point heat conduction is carried out in a rectangular model with radiation boundary condition and constant surface temperature boundary condition. The results demonstrate that the algorithm of thermal conductivity discretization is applicable for volume to point heat conduction problems. 展开更多
关键词 Volume to point conduction Principle of minimum entropy generation Algorithm of thermal conductivity discretization Optimization
下载PDF
Theoretical analyses of the performance of a concentrating photovoltaic/thermal solar system with a mathematical and physical model, entropy generation minimization and entransy theory 被引量:13
15
作者 CHENG XueTao XU XiangHua LIANG XinGang 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第6期843-852,共10页
In this paper, the performance of a concentrating photovoltaic/thermal solar system is numerically analyzed with a mathematical and physical model. The variations of the electrical efficiency and the thermal efficienc... In this paper, the performance of a concentrating photovoltaic/thermal solar system is numerically analyzed with a mathematical and physical model. The variations of the electrical efficiency and the thermal efficiency with the operation parameters are calculated. It is found that the electrical efficiency increases at first and then decreases with increasing concentration ratio of the sunlight, while the thermal efficiency acts in an opposite manner. When the velocity of the cooling water increases, the electrical efficiency increases. Considering the solar system, the surface of the sun, the atmosphere and the environment, we can get a coupled energy system, which is analyzed with the entropy generation minimization and the entransy theory. This is the first time that the entransy theory is used to analyze photovoltaic/thermal solar system. When the concentration ratio is fixed, it is found that both the minimum entropy generation rate and the maximum entransy loss rate lead to the maximum electrical output power,while both the minimum entropy generation numbers and the maximum entransy loss coefficient lead to the maximum electrical efficiency. When the concentrated sunlight is not fixed, it is shown that neither smaller entropy generation rate nor larger entransy loss rate corresponds to larger electrical output power. Smaller entropy generation numbers do not result in larger electrical efficiency, either. However, larger entransy loss coefficient still corresponds to larger electrical efficiency. 展开更多
关键词 solar energy photovoltaic/thermal system performance analyses entropy generation entransy
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部