线性唯象传热定律下广义不可逆卡诺热机的频率特性 被引量：1

1

作者 刘晓威 陈林根 孙丰瑞 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期730-736,共7页

以广义不可逆卡诺热机模型为研究对象,考虑工质与热源间传热服从线性唯象定律,研究热机性能与循环频率的关系。得到了不同于内可逆情况下的输出功率、效率以及可利用温差与循环频率和吸、放热时间比的关系式,通过数值计算,分析了热漏、... 以广义不可逆卡诺热机模型为研究对象,考虑工质与热源间传热服从线性唯象定律,研究热机性能与循环频率的关系。得到了不同于内可逆情况下的输出功率、效率以及可利用温差与循环频率和吸、放热时间比的关系式,通过数值计算,分析了热漏、内不可逆性的影响特点。结果表明,在任一循环吸、放热时间比下,存在一个最佳循环频率,使循环输出功率达到最大;存在热漏时,任一循环吸、放热时间比下,存在一个最佳循环频率,使循环效率达到最大。 展开更多

关键词 有限时间热力学 不可逆热机 循环频率 线性唯象传热定律 频率特性

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线性唯象传热定律下半导体制冷系统性能分析 被引量：3

2

作者 潘玉灼 《低温与特气》 CAS 2009年第6期22-24,45,共4页

应用非平衡态热力学和有限时间热力学理论,研究了线性唯象传热定律下半导体制冷机的性能特性,分析了电流、面积分配及传热率等参数对最优性能的影响并给出最佳的工作区间,得到一些有意义的新结论。

关键词 线性唯象传热定律 半导体制冷 优化分析

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线性唯象传热定律下热驱动分离过程最优性能

3

作者 黄炼 查长松 +1 位作者 吴问鲍 陈宪刚 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期994-999,共6页

考虑传热和传质过程分别服从线性不可逆热力学中的线性唯象传热定律和线性传质定律,研究了热驱动分离过程的最小耗热量和最大生产率。得到了线性唯象传热定律下给定功率输出时的内可逆热机最大效率的解析解,导出了热驱动分离过程的最小... 考虑传热和传质过程分别服从线性不可逆热力学中的线性唯象传热定律和线性传质定律,研究了热驱动分离过程的最小耗热量和最大生产率。得到了线性唯象传热定律下给定功率输出时的内可逆热机最大效率的解析解,导出了热驱动分离过程的最小耗热量和最大生产率的解析解,并将两种不同传热规律下的优化结果进行了比较,结果表明传热规律影响热驱动分离过程最优性能。本文的研究结果可用于估算热驱动分离过程的能量需求,对实际分离过程最优设计与运行具有一定指导意义。 展开更多

关键词 线性唯象传热定律 热驱动分离 最小耗热量 最大生产率 有限时间热力学

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线性唯象传热定律下光驱动发动机的最优路径 被引量：14

4

作者 马康 陈林根 孙丰瑞 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1035-1045,共11页

以存在热漏、摩擦等不可逆性,以双分子反应系统2SO3FS2O6F2为工质的光驱动发动机为研究对象,考虑工质与环境之间传热服从线性唯象传热定律[q∝Δ(T-1)],分别以输出功最大和熵产生最小为目标对整个循环活塞运动的最优路径进行研究.利用... 以存在热漏、摩擦等不可逆性,以双分子反应系统2SO3FS2O6F2为工质的光驱动发动机为研究对象,考虑工质与环境之间传热服从线性唯象传热定律[q∝Δ(T-1)],分别以输出功最大和熵产生最小为目标对整个循环活塞运动的最优路径进行研究.利用最优控制理论得出了活塞运动路径及工质温度的最优构型,给出了最优构型的数值算例,并与牛顿传热定律[q∝Δ(T)]下的最优构型进行了比较. 展开更多

关键词 线性唯象传热定律 最大输出功 最小熵产生 不可逆光驱动发动机 最优控制 有限时间热力学

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线性唯象传热定律下Otto循环热机活塞运动最优路径 被引量：23

5

作者 夏少军 陈林根 孙丰瑞 《中国科学（G辑）》 CSCD 北大核心 2009年第5期698-708,共11页

以存在热漏、摩擦等内、外不可逆性的Otto循环热机为研究对象,考虑工质与环境之间传热服从线性唯象传热规律[q∝Δ(T-1)],给定循环总时间和耗油量,以循环输出功最大为目标对整个循环活塞运动的最优路径进行了研究.利用最优控制理论得出... 以存在热漏、摩擦等内、外不可逆性的Otto循环热机为研究对象,考虑工质与环境之间传热服从线性唯象传热规律[q∝Δ(T-1)],给定循环总时间和耗油量,以循环输出功最大为目标对整个循环活塞运动的最优路径进行了研究.利用最优控制理论得出了无加速度约束与限制加速度时对应于循环最大输出功时各冲程活塞最优运动规律及循环总时间的最优分配.限制加速度时各个冲程活塞运动最优构型均由三段构成,且均包含一个初始最大加速段和一个末端最大减速段.给出了最优构型的数值算例,并与牛顿传热定律[q∝Δ(T-1)]下的最优构型进行了比较.计算结果表明优化活塞运动规律后可使热机功率和效率提高9%以上,主要是通过减少功率冲程初始段的热漏损失实现的. 展开更多

关键词 线性唯象传热定律 Otto循环热机 最大输出功 活塞运动最优路径 有限时间热力学 广义热力学优化

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线性唯象传热定律下具有非均匀工质的一类非回热不可逆热机最大功率输出 被引量：18

6

作者 夏少军 陈林根 孙丰瑞 《中国科学（G辑）》 CSCD 北大核心 2009年第8期1081-1089,共9页

我们对具有非均匀工质的一类非回热不可逆热机的最大功率输出进行了研究,考虑工质与热源间传热服从线性唯象传热定律[q∝Δ(T-1)],利用最优控制理论分别导出了集总参数模型和分布式参数模型下热机的最大功率.研究结果表明分布式参数模... 我们对具有非均匀工质的一类非回热不可逆热机的最大功率输出进行了研究,考虑工质与热源间传热服从线性唯象传热定律[q∝Δ(T-1)],利用最优控制理论分别导出了集总参数模型和分布式参数模型下热机的最大功率.研究结果表明分布式参数模型下的热机最大输出功率要小于或等于集总参数模型下的热机最大输出功率,且对实际热机更具有指导意义.对恒温热源下工作的不可逆热机特例,给出了其最大功率的解析表达式.采用数值计算方法给出了变温热源下的集总参数模型算例,分析了热源温度变化对热机最大功率的影响,并与牛顿传热定律[q∝Δ(T)]下的相应研究结果进行了比较. 展开更多

关键词 线性唯象传热定律 最大功率 非均匀工质 最优控制 有限时间热力学

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线性唯象传热定律下斯特林机多目标优化 被引量：5

7

作者 戴东东 袁芳 刘伟 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2229-2234,共6页

本文对斯特林发动机进行了有限时间热力学分析,在线性唯象传热定律的基础上,考虑了热源与工质换热的有限性、回热不完全性以及冷热源间存在的热漏等不可逆因素,继而得到了该模型的效率、功率以及生态学性能函数。考虑到三个优化指标不... 本文对斯特林发动机进行了有限时间热力学分析,在线性唯象传热定律的基础上,考虑了热源与工质换热的有限性、回热不完全性以及冷热源间存在的热漏等不可逆因素,继而得到了该模型的效率、功率以及生态学性能函数。考虑到三个优化指标不可能同时达到各自的最优值,故采用多目标遗传算法对其进行三目标同时优化,并用TOPSIS法进行决策并将最终的结果与单目标优化进行了对比。 展开更多

关键词 斯特林 线性唯象传热定律 生态学性能 多目标优化

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线性唯象传热定律下理想回热斯特林热机有效功率特性 被引量：4

8

作者 徐豪然 戈延林 +2 位作者 陈林根 丁泽民 冯辉君 《节能》 2021年第12期25-29,共5页

应用有限时间热力学理论,对工质与热源间传热服从线性唯象传热定律的理想回热斯特林热机进行热力学分析,研究存在热阻、热漏和机械损失时具有理想回热的斯特林热机的有效功率特性,导出有效功率表达式。用数值计算的方法分析热漏、传热... 应用有限时间热力学理论,对工质与热源间传热服从线性唯象传热定律的理想回热斯特林热机进行热力学分析,研究存在热阻、热漏和机械损失时具有理想回热的斯特林热机的有效功率特性,导出有效功率表达式。用数值计算的方法分析热漏、传热系数和高温热源温度对热机有效功率性能的影响。结果表明,热机在最大有效功率点工作时虽然降低了部分轴功率,却可以得到更大的制动热效率,研究结果为斯特林热机的优化提供新的设计方案。 展开更多

关键词 有限时间热力学 斯特林热机 传热损失 热漏损失 线性唯象传热定律 有效功率

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线性唯象传热条件下给定周期的内可逆热机最大功率输出时最优构型 被引量：3

9

作者 李俊 陈林根 孙丰瑞 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期67-74,共8页

对线性唯象传热条件下给定循环周期的内可逆热机最优构型进行研究,利用最优控制理论得出最大功率输出时热机的最优构型为六分支结构,其中包括两个等温分支和四个最大功率分支,而没有绝热分支。给出各分支过程的时间和热源及工质温度,求... 对线性唯象传热条件下给定循环周期的内可逆热机最优构型进行研究,利用最优控制理论得出最大功率输出时热机的最优构型为六分支结构,其中包括两个等温分支和四个最大功率分支,而没有绝热分支。给出各分支过程的时间和热源及工质温度,求出最大功率输出和相应效率。通过计算可知随着高温热源温度的减小,最大功率分支过程时间减小,最大功率输出、所需输入能量和循环效率都减小。随着汽缸容积变化率的减小,最大功率分支过程时间增加,最大功率输出减小,所需输入能量增加,循环效率减小。随着热导率的减少,最大功率分支过程时间减小,最大功率输出和所需输入能量减小,循环效率增加。将所得结果与牛顿传热规律下的结果比较可知两种传热规律下的循环最优构型均由两个等温分支和四个最大功率分支组成,且均不包括绝热分支。两种传热规律下的两个等温分支的温度不同,四个最大功率分支的过程路径也不同。两种最优构型对应的各分支过程时间不相同,最大功率输出、所需输入能量和循环效率均不相同。 展开更多

关键词 线性唯象传热定律 内可逆热机 最优控制 最优构型

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线性唯象传热热机系统最大效率时的最优构型

10

作者 宋汉江 陈林根 +2 位作者 李俊 孙丰瑞 王胜兵 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2007年第2期244-250,共7页

对内可逆热机在线性唯象传热条件下给定输入能和循环周期的最优构型进行了研究,利用最优控制理论得出了最大效率时热机的最优构型为八分支结构,其中包括两个等温分支、四个最大效率分支和两个绝热分支.利用数值计算方法求解了最优构型,... 对内可逆热机在线性唯象传热条件下给定输入能和循环周期的最优构型进行了研究,利用最优控制理论得出了最大效率时热机的最优构型为八分支结构,其中包括两个等温分支、四个最大效率分支和两个绝热分支.利用数值计算方法求解了最优构型,给出了数值算例,并与牛顿传热规律下最大效率的最优构型进行了比较. 展开更多

关键词 线性唯象传热定律 内可逆热机 最优控制 最大效率 最优构型 广义热力学优化

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线性唯象传热规律下复杂系统的热力学优化

11

作者 李俊 陈林根 孙丰瑞 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期153-156,共4页

实际传热过程并不总是服从牛顿传热规律,传热规律对循环性能有很大影响。利用非平衡热力学中常用的传热规律——线性唯象传热规律,对复杂系统进行了研究。该复杂系统包括若干不同温度的热源、有限热容子系统和一个变换器(热机或制冷机)... 实际传热过程并不总是服从牛顿传热规律,传热规律对循环性能有很大影响。利用非平衡热力学中常用的传热规律——线性唯象传热规律,对复杂系统进行了研究。该复杂系统包括若干不同温度的热源、有限热容子系统和一个变换器(热机或制冷机)。利用拉格朗日方程得到了变换器的工质最优温度和子系统的最优自由温度,求出了系统相应的最大功率输出,并与牛顿传热规律下的结果进行了比较,计算方法为计算实际复杂系统的温度分布和能量界限提供了一种途径。 展开更多

关键词 线性唯象传热定律 复杂系统 热力学优化

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线性唯象传热条件下甲烷蒸汽重整反应器熵产生最小化 被引量：10

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作者 敖晨阳 夏少军 +1 位作者 宋汉江 陈林根 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期25-38,共14页

针对一类传热、流动与化学反应相耦合的管式活塞流甲烷蒸汽重整反应器,考虑转化管外热源与管内反应物间传热服从线性唯象传热定律[q∝Δ(T^(1))],在氢气产率、进口压力、进口总摩尔流率、惰性气体(N_2)摩尔流率均给定及外界热源温度完... 针对一类传热、流动与化学反应相耦合的管式活塞流甲烷蒸汽重整反应器,考虑转化管外热源与管内反应物间传热服从线性唯象传热定律[q∝Δ(T^(1))],在氢气产率、进口压力、进口总摩尔流率、惰性气体(N_2)摩尔流率均给定及外界热源温度完全可控的条件下,以传热、流动、化学反应过程的总熵产生率最小为目标,应用有限时间热力学理论和方法,借助非线性规划数值方法求解了过程最小熵产生率及相应外界热源温度沿程最优分布规律,并与热源温度恒定、热源温度线性变化两种传热策略下的参考反应器以及牛顿传热定律[q∝Δ(T)]下熵产生最小最优反应器进行了比较.结果表明,与两类参考反应器相比,优化热源温度分布规律后可使反应器总熵产生率降低58%以上,主要是通过降低传热过程熵产生率实现的;采用较短的反应器可较好地实现预定生产目标;对于熵产生最小时的过程最优路径,存在恒定的热驱动力或恒定的化学驱动力中间段区域;传热规律对过程熵产生最小时热源与反应混合物温度最优构型有显著影响. 展开更多

关键词 管式反应器 线性唯象传热定律 甲烷蒸汽重整 熵产生最小化 非线性规划 有限时间热力学

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