刘晓威
,
陈林根
,
戈延林
,
吴锋
,
孙丰瑞
工程热物理学报
本文建立了以无相互作用1/2自旋系统为工质的不可逆量子布雷顿制冷循环模型,循环由两个等磁场过程和两个不可逆绝热过程组成.模型考虑了热阻、内摩擦、旁通热漏三种不可逆损失.应用有限时间热力学理论、量子主方程和量子半群方法,本文导出了该制冷机的循环周期、制冷率和制冷系数.应用数值计算和图例,给出了量子布雷顿制冷机的制冷率和制冷系数最优性能,并分析了量子摩擦和旁通热漏对其最优性能的影响.
关键词:
有限时间热力学
,
1/2自旋系统
,
量子布雷顿制冷循环
,
制冷率
,
制冷系数
陈林根
,
杨博
,
谢志辉
,
王文华
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孙丰瑞
中国冶金
炼钢转炉余能余热主要包括转炉烟气的显热和转炉煤气的潜热以及转炉渣的显热，合理回收利用转炉余能余热是实现转炉负能炼钢的关键。建立了转炉煤气驱动的开式燃气轮机热电冷联产（CCHP）装置有限时间热力学（FTT）模型。以装置总可用能率和第一定律效率为目标，在无煤气质量流率和装置尺寸约束下，优化了压气机进口相对压降和压比，得到了最大总可用能率和相应的煤气质量流率；在煤气质量流率和装置尺寸约束下，优化了压气机进口相对压降，得到了最优效率，同时联产装置各部件的面积分配也得到了优化。分析了煤气显热利用、放散率、循环总温比、发生器工质温度和供热温度等参数对装置最优性能的影响。
关键词:
转炉煤气
,
有限时间热力学
,
开式燃气轮机热电冷联产装置
,
总可用能率
,
第一定律效率
丁泽民
,
陈林根
,
戈延林
,
刘晓威
,
孙丰瑞
工程热物理学报
建立了考虑电子源间热漏的不可逆双谐振通道能量选择性电子热机模型,联合统计力学和有限时间热力学理论,导出了系统的功率、效率、熵产率、生态学函数等主要性能参数的表达式.由数值计算对系统的生态学性能进行了分析和优化,得到了功率、效率、生态学函数等特性参数的最优区间和相互关系;获得了热漏、中心能量位置等设计参数对系统最优性能的影响特点.所得结果对多层固态热离子装置等实际电子机系统的设计和运行具有理论指导意义.
关键词:
有限时间热力学
,
电子热机
,
双谐振通道
,
生态学函数
,
性能优化
杨博
,
陈林根
,
孙丰瑞
工程热物理学报
应用有限时间热力学理论和方法建立了恒温热源不可逆两级中冷回热再热布雷顿热电联产装置模型,基于分析的观点,导出了装置无量纲输出率和效率的解析式。在给定总压比的情形下,通过数值计算分别研究了输出率和效率与两个中冷压比和两个再热压比的关系,当总压比变化时,发现输出率和效率对总压比存在最大值,并分别求出了两个相应的最佳的中冷压比和再热压比。分析了回热度、中冷度、再热度、压气机和涡轮机效率、压降损失等特征参数对装置性能的影响。最后发现分别存在最佳的用户侧温度使输出率和效率取得双重最大值。
关键词:
有限时间热力学
,
不可逆两级中冷回热再热布雷顿热电联产装置
,
输出率
,
效率
夏少军
,
陈林根
,
戈延林
,
孙丰瑞
工程热物理学报
本文建立了存在热漏的换热过程模型,应用最优控制理论导出了过程熵产生最小时热、冷流体温度间最优关系.结果表明,热漏对换热过程熵产生最小时热、冷流体温度有较大影响,热流率一定的传热策略要优于热流体温度一定的传热策略,本文的研究对于换热过程的最优设计与运行有一定的理论指导意义.
关键词:
换热过程
,
热漏
,
熵产生最小
,
最优控制
,
有限时间热力学
