發(fā)布時間：2017-09-18 06:00

  本文關(guān)鍵詞：不可逆正、反向卡諾和布雷頓循環(huán)的有限時間（火用）經(jīng)濟性能優(yōu)化

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【摘要】：卡諾循環(huán)模型作為一種理論模型,自經(jīng)典熱力學(xué)開創(chuàng)之日起,一直起著十分重要的作用。布雷頓循環(huán)作為一種常見的循環(huán),其熱機循環(huán)被廣泛應(yīng)用于核能、太陽能、軍事等領(lǐng)域;其制冷循環(huán)運用空氣作為制冷劑,在注重環(huán)保的當(dāng)下越來越具應(yīng)用價值。因此,對這兩類循環(huán)進行有限時間熱力學(xué)分析及優(yōu)化使其更接近工程實際是十分有必要的。本文在全面系統(tǒng)地了解和總結(jié)正反向卡諾和布雷頓循環(huán)有限時間熱力學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上,通過數(shù)學(xué)建模、理論分析和數(shù)值計算,分別對不可逆卡諾熱機循環(huán)、不可逆卡諾制冷機循環(huán)、不可逆布雷頓熱機循環(huán)、不可逆布雷頓制冷機循環(huán)的有限時間火用經(jīng)濟性能進行了優(yōu)化,得到了一些有重要理論意義和實用價值的研究成果。在對卡諾循環(huán)的研究中,本文綜合考慮熱阻、熱漏及其它內(nèi)不可逆性,分別導(dǎo)出了廣義不可逆卡諾熱機、廣義不可逆卡諾制冷機在傳熱規(guī)律服從)(n??TQ和??TQ)(n時,熱力循環(huán)的有限時間火用經(jīng)濟最優(yōu)性能,導(dǎo)出了各種傳熱規(guī)律、各種不同損失項下各種熱力循環(huán)的最優(yōu)利潤率與特性系數(shù)間的基本優(yōu)化關(guān)系,并得到了最大利潤率所對應(yīng)的最佳特性系數(shù)界限。由數(shù)值算例對不同傳熱規(guī)律、不同損失情況下的卡諾熱機及卡諾制冷機的性能變化規(guī)律進行了比較,得到的一系列關(guān)系曲線有助于更深入地了解傳熱規(guī)律、熱阻、熱漏、內(nèi)不可逆性對有限時間火用經(jīng)濟性能的影響。在對布雷頓循環(huán)的研究中,本文考慮換熱器、壓縮機和膨脹機的不可逆性,研究恒溫及變溫?zé)嵩礂l件下簡單及回?zé)崾讲豢赡嬲�、反布雷頓循環(huán)的最優(yōu)性能,導(dǎo)出利潤率解析式。用數(shù)值算例分析利潤率與壓比、換熱器的熱導(dǎo)率分配及熱容率匹配的關(guān)系。對于恒溫?zé)嵩礂l件下的正、反不可逆布雷頓循環(huán),可同時優(yōu)化壓比與熱導(dǎo)率分配,從而得到利潤率的雙重最大值。對于變溫?zé)嵩礂l件下的不可逆布雷頓制冷循環(huán),可同時優(yōu)化熱導(dǎo)率及熱容率匹配,使利潤率取得雙重最大值。對于變溫?zé)嵩礂l件下的不可逆布雷頓熱機循環(huán),可同時優(yōu)化壓比、熱導(dǎo)率分配及熱容率匹配,使利潤率取得三重最大值。此外,本文還分析了其他重要參數(shù)對不可逆正、反布雷頓循環(huán)的有限時間火用經(jīng)濟性能的影響。本文通過價格比,將正、反向卡諾及布雷頓循環(huán)的利潤率目標(biāo)與功率、制冷率、熵產(chǎn)率及生態(tài)學(xué)目標(biāo)建立聯(lián)系。
【關(guān)鍵詞】：有限時間熱力學(xué) 火用 經(jīng)濟性能優(yōu)化 傳熱規(guī)律 不可逆循環(huán) 中冷回?zé)嵫h(huán) 利潤率
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK124;TB651
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 正、反卡諾循環(huán)的有限時間熱力學(xué)研究進展12-14
• 1.2.1 卡諾熱機循環(huán)的有限時間熱力學(xué)研究進展12-13
• 1.2.2 卡諾制冷機循環(huán)的有限時間熱力學(xué)研究進展13-14
• 1.3 正、反布雷頓循環(huán)的有限時間熱力學(xué)研究進展14-15
• 1.3.1 布雷頓熱機循環(huán)的有限時間熱力學(xué)研究進展14
• 1.3.2 布雷頓制冷機循環(huán)的有限時間熱力學(xué)研究進展14-15
• 1.4 有限時間火用經(jīng)濟分析法15-17
• 1.5 研究的內(nèi)容及意義17-20
• 第二章 傳熱規(guī)律對廣義不可逆卡諾熱機有限時間火用經(jīng)濟性能的影響20-30
• 2.1 引言20-21
• 2.2 廣義輻射傳熱規(guī)律下廣義不可逆卡諾熱機循環(huán)21-26
• 2.2.1 特性關(guān)系優(yōu)化21-22
• 2.2.2 分析討論22-26
• 2.3 廣義對流傳熱規(guī)律下廣義不可逆卡諾熱機循環(huán)26-29
• 2.3.1 特性關(guān)系優(yōu)化26
• 2.3.2 分析討論26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 傳熱規(guī)律對廣義不可逆卡諾制冷機有限時間火用經(jīng)濟性能的影響30-40
• 3.1 引言30-31
• 3.2 廣義輻射傳熱規(guī)律下廣義不可逆卡諾制冷機循環(huán)31-35
• 3.2.1 特性關(guān)系優(yōu)化31-32
• 3.2.2 分析及討論32-35
• 3.3 廣義對流傳熱規(guī)律下廣義不可逆卡諾制冷機循環(huán)35-38
• 3.3.1 特性關(guān)系優(yōu)化35-36
• 3.3.2 分析討論36-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 第四章 不可逆布雷頓熱機有限時間火用經(jīng)濟性能優(yōu)化40-70
• 4.1 引言40
• 4.2 恒溫?zé)嵩聪虏豢赡婧唵尾祭最D熱機循環(huán)火用經(jīng)濟性能優(yōu)化40-46
• 4.2.1 利潤率解析式40-42
• 4.2.2 循環(huán)分析與優(yōu)化42-46
• 4.3 變溫?zé)嵩聪虏豢赡婧唵尾祭最D熱機循環(huán)火用經(jīng)濟性能優(yōu)化46-54
• 4.3.1 利潤率解析式46-48
• 4.3.2 循環(huán)分析與優(yōu)化48-54
• 4.4 恒溫?zé)嵩聪虏豢赡婊責(zé)岵祭最D熱機循環(huán)火用經(jīng)濟性能優(yōu)化54-61
• 4.4.1 利潤率解析式54-56
• 4.4.2 循環(huán)分析與優(yōu)化56-61
• 4.5 變溫?zé)嵩聪虏豢赡婊責(zé)岵祭最D熱機循環(huán)火用經(jīng)濟性能優(yōu)化61-68
• 4.5.1 利潤率解析式61-63
• 4.5.2 循環(huán)分析與優(yōu)化63-68
• 4.6 本章小結(jié)68-70
• 第五章 不可逆布雷頓制冷機有限時間火用經(jīng)濟性能優(yōu)化70-107
• 5.1 引言70
• 5.2 不可逆恒溫?zé)嵩春唵尾祭最D制冷循環(huán)分析70-76
• 5.2.1 利潤率解析式70-72
• 5.2.2 循環(huán)分析與優(yōu)化72-76
• 5.3 不可逆變溫?zé)嵩春唵尾祭最D制冷循環(huán)分析76-84
• 5.3.1 利潤率解析式76-78
• 5.3.2 循環(huán)分析與優(yōu)化78-84
• 5.4 不可逆恒溫?zé)嵩椿責(zé)岵祭最D制冷循環(huán)分析84-90
• 5.4.1 利潤率解析式84-85
• 5.4.2 循環(huán)分析與優(yōu)化85-90
• 5.5 不可逆變溫?zé)嵩椿責(zé)岵祭最D制冷循環(huán)分析90-97
• 5.5.1 利潤率解析式90-92
• 5.5.2 循環(huán)分析與優(yōu)化92-97
• 5.6 不可逆恒溫?zé)嵩粗欣浠責(zé)岵祭最D制冷循環(huán)分析97-105
• 5.6.1 利潤率解析式97-100
• 5.6.2 循環(huán)分析與優(yōu)化100-105
• 5.7 本章小結(jié)105-107
• 第六章 計算實例及結(jié)果分析107-111
• 6.1 引言107
• 6.2 實例模型與設(shè)計參數(shù)107-109
• 6.3 計算結(jié)果與分析109-111
• 第七章 結(jié)論與展望111-114
• 7.1 結(jié)論111-112
• 7.2 論文工作進一步展望112-114
• 符號說明114-115
• 參考文獻115-123
• 致謝123-124
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果124

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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4 吳開鋒;;再熱回?zé)岵祭最D循環(huán)的熱力學(xué)分析[J];裝備制造技術(shù);2013年03期

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10 嚴(yán)華 ,陳林根 ,鄭軍林 ,孫豐瑞 ,過增元;恒溫?zé)嵩礂l件下實際回?zé)崾讲祭最D循環(huán)的功率密度特性[J];船舶工程;2001年05期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王向紅;二元天然工質(zhì)回?zé)崾侥嫦虿祭最D循環(huán)的理論分析和實驗研究[D];浙江大學(xué);2003年

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本文編號：873766