陈则韶
,
莫松平
,
胡芃
,
江守利
,
王刚
,
程晓舫
工程热物理学报
以无限大双平行灰体平板等辐射流传热为例,研究了辐射传热的熵流,导出了辐射传热的熵产率,有效能传输效率和理论最佳接收温度的基本通用计算式.通过引入系统黑度的概念,把以上结果应用于复杂辐射传热的热力学分析.针对辐射强度随传递距离不断减弱的辐射传热的非平衡辐射热力学问题,提出辐射强度系数和当量辐射温度的概念,并以太阳能热接收转换器为例,导出了以当量辐射温度表征的辐射能接收转换热效率,熵增强度,有效能输出率,最佳接收温度的计算式,考察了聚光度对提高太阳能接收器有效能输出率的作用.
关键词:
辐射传热
,
熵产
,
有效能
,
太阳能
陈彦龙
,
王馨
,
滕小果
工程热物理学报
蓄能对分布式能源系统的效率有较大影响。本文对于分布式能源系统中蓄能的相变温度，分别采用熵产极值，煅耗散极值与广义热阻极值进行优化。结果表明，煨耗散极值与广义热阻极值作为优化准则所得的最优相变温度对应蓄热取热功率的极大值。此外，基于煅耗散分析方法，分析了二级蓄能的蓄热取热能力，结果表明二级蓄能的蓄热取热量比单级蓄能大，二级蓄能与单级蓄能蓄热量之比与冷热流体入口温度无关，仅与传热单元数有关，且当传热单元数趋于无穷大时，二级蓄能与单级蓄能的蓄热量之比趋于四分之三。
关键词:
分布式能源
,
相变蓄能
,
煅
,
熵产
,
广义热阻
韩光泽
,
过增元
工程热物理学报
热量传递势容(势容)反映了物体的导热能力,在导热过程中势容有损耗,对应于势容损耗最小的导热过程效率最高,传热速率最大.熵反映了过程的不可逆性,在导热过程中熵有增加(熵产),对应于熵产最小的过程是系统做有用功的能力((火用))损失最小的过程.以势容损耗和熵产为目标函数,分别对导热平板和圆形导热管进行了导热优化计算.以势容损耗作为目标函数的优化,要求沿传热方向温度的梯度为常数,结果是系统具有最大的导热能力.以熵产作为目标函数的优化,要求沿传热方向温度的自然对数的梯度为常数,结果是系统具有最小的(火用)损耗.
关键词:
热量传递势容损耗
,
熵产
,
(火用)
,
导热优化
孟繁孔
,
李志信
工程热物理学报
声制冷机是一种新型制冷机,具有无机械运动部件,可靠性高寿命长,采用惰性气体为工质无污染等优点.驻波型热声制冷机的声功泵热效应是不可逆过程,内部不可逆损失导致热声制冷机效率偏低,制约了热声制冷机的发展和应用.本文研究了线性范围内驻波型制冷机换热器和回热器内的可压缩振荡流动与传热过程的熵产,分析了板间距,振荡频率和温度梯度对熵产的影响.
关键词:
驻波型热声制冷机
,
熵产
,
振荡流
,
换热器
,
回热器
吴晶
工程热物理学报
(火积)耗散极值原理和基于(火积)理论的热阻最小原理在传热过程优化中有着广泛应用,但在多种传热方式耦合传热过程中的应用尚未见报道.本文针对一典型的辐射对流耦合传热问题,定义了耦合传热过程的总(火积)耗散率和总热阻,并用数值方法验证了在给定总发射率、辐射热端温度、冷却流体温度和对流换热系数的前提下,当(火积)耗散率取极大值和热阻取极小值时,对应着用最小的辐射换热温差获得最大的换热热流,从而说明了(火积)耗散极值原理和热阻最小原理在该耦合传热过程分析与优化中的适用性,而此时熵产最小原理并不适用.
关键词:
辐射对流耦合换热
,
优化准则
,
(火积)耗散
,
热阻
,
熵产
李友荣
,
唐经文
,
黄旭方
,
曾丹苓
工程热物理学报
为了了解径向温度梯度作用下环形浅液池内硅熔体热毛细对流的热力学特性,利用有限差分法进行了非稳态三维数值模拟.液池外半径ro=50 mm,内半径ri=15 mm,深度为d=3 mm.结果表明,当温度梯度较小时,流动为稳定轴对称流动,系统总熵产较小;随着温度梯度的增加,流动将失去其稳定性,首先转化为径向脉动波,此时系统总熵产呈周期性变化;温度梯度再增加时,流动转化为热流体波,系统总熵产较大,但不再随时间变化.
关键词:
环形液池
,
热毛细对流
,
数值模拟
,
熵产
许明田
,
程林
,
郭江峰
工程热物理学报
本文首先说明(火积)耗散理论避免了最小熵产原理和傅里叶定律间的矛盾,显示了其在处理导热问题上的优越性.然后利用热力学(火积)和熵的关系,推出了换热器中由流体阻力引起的(火积)耗散表达式.
关键词:
(火积)耗散
,
熵产
,
导热
,
换热器
杨小平
,
杨晓西
,
徐勇军
,
杨敏林
,
蒋润花
工程热物理学报
蓄热技术是平衡热量供应和需求的有效手段,可以提高系统的热稳定性和延长工作时间.应用于太阳能高温热发电中的单罐斜温层蓄热系统越来越受到重视.本文从热力学第二定律出发对蓄热系统的不可逆损失进行了研究,分析了蓄热过程中蓄热材料的密度、导热系数、颗粒直径和熔盐的流速等参数对蓄热系统熵产的影响.结果表明当蓄热材料密度较小,导热系数较小、蓄热球颗粒直径较小时,系统的熵产值较小;当熔盐流速较低时,系统的熵产值也较小.
关键词:
太阳能
,
熔盐
,
蓄热
,
熵产
,
斜温层
赖艳华
,
王庆为
,
吕明新
,
董震
,
潘继红
工程热物理学报
为了研究R404A/CO_2复叠式制冷系统的性能,对其进行了热力学分析。采用理论计算和熵产最小法分析蒸发温度T_e、冷凝温度T_k、冷凝蒸发器的传热温差△T等参数对该系统的性能、部件及整个系统的熵产的影响。结果表明,给定T_e、T_k和△T时,在最佳低温级冷凝温度下,系统COP取得最大值,系统总熵产取得最小值;高温级节流阀和压缩机、冷凝蒸发器和低温级压缩机的熵产约占总熵产的80%。
关键词:
CO_2
,
复叠式制冷系统
,
熵产
,
质量流量
,
性能系数
