机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
24期
161-166
,共6页
非卡诺制冷机%品质因子%牛顿传热规律%有限时间热力学%性能优化
非卡諾製冷機%品質因子%牛頓傳熱規律%有限時間熱力學%性能優化
비잡낙제랭궤%품질인자%우돈전열규률%유한시간열역학%성능우화
Non-Carnot refrigerators%Figure of merit%Newton's heat transfer law%Finite time thermodynamics%Performance optimazation
非卡诺制冷机是由两个多方过程和两个绝热过程组成.假设传热过程服从牛顿传热规律,推导出制冷机的制冷率和制冷系数的表达式,得到制冷率与制冷系数之间满足的特征曲线.通过数值模拟研究在最大品质因子下制冷机的制冷系数.分析在长时间和短时间热接触条件下制冷系数的优化值,并与经典的Curzon-Ahlborn (CA)制冷系数进行比较.结果表明,在长时间热接触极限下,高低温热接触过程中工质的热容之比λ=1时,优化制冷系数为CA制冷系数;λ＜1时,优化制冷系数小于CA制冷系数;λ＞1时,优化制冷系数大于CA制冷系数.而在短时间极限下,在λ=1时,优化制冷系数大于CA制冷系数.在所有情形下,优化制冷系数随着热容比λ的增大而增大.这个模型可以应用到Otto、Joule-Brayton、Dissel和Atlinson热力学循环,这可以为设计实际的制冷机提供指导.
非卡諾製冷機是由兩箇多方過程和兩箇絕熱過程組成.假設傳熱過程服從牛頓傳熱規律,推導齣製冷機的製冷率和製冷繫數的錶達式,得到製冷率與製冷繫數之間滿足的特徵麯線.通過數值模擬研究在最大品質因子下製冷機的製冷繫數.分析在長時間和短時間熱接觸條件下製冷繫數的優化值,併與經典的Curzon-Ahlborn (CA)製冷繫數進行比較.結果錶明,在長時間熱接觸極限下,高低溫熱接觸過程中工質的熱容之比λ=1時,優化製冷繫數為CA製冷繫數;λ＜1時,優化製冷繫數小于CA製冷繫數;λ＞1時,優化製冷繫數大于CA製冷繫數.而在短時間極限下,在λ=1時,優化製冷繫數大于CA製冷繫數.在所有情形下,優化製冷繫數隨著熱容比λ的增大而增大.這箇模型可以應用到Otto、Joule-Brayton、Dissel和Atlinson熱力學循環,這可以為設計實際的製冷機提供指導.
비잡낙제랭궤시유량개다방과정화량개절열과정조성.가설전열과정복종우돈전열규률,추도출제랭궤적제랭솔화제랭계수적표체식,득도제랭솔여제랭계수지간만족적특정곡선.통과수치모의연구재최대품질인자하제랭궤적제랭계수.분석재장시간화단시간열접촉조건하제랭계수적우화치,병여경전적Curzon-Ahlborn (CA)제랭계수진행비교.결과표명,재장시간열접촉겁한하,고저온열접촉과정중공질적열용지비λ=1시,우화제랭계수위CA제랭계수;λ＜1시,우화제랭계수소우CA제랭계수;λ＞1시,우화제랭계수대우CA제랭계수.이재단시간겁한하,재λ=1시,우화제랭계수대우CA제랭계수.재소유정형하,우화제랭계수수착열용비λ적증대이증대.저개모형가이응용도Otto、Joule-Brayton、Dissel화Atlinson열역학순배,저가이위설계실제적제랭궤제공지도.
