目錄
前言
符號說明
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 有限時間熱力學的產生和發(fā)展 1
1.3 內可逆循環(huán) 2
1.4 不可逆循環(huán) 3
1.5 兩熱源循環(huán)性能優(yōu)化研究現(xiàn)狀 4
1.5.1 牛頓傳熱規(guī)律下恒溫熱源熱機循環(huán) 4
1.5.2 牛頓傳熱規(guī)律下變溫熱源熱機循環(huán) 5
1.5.3 傳熱規(guī)律對恒、變溫熱源熱機循環(huán)性能優(yōu)化的影響 5
1.5.4 牛頓傳熱規(guī)律下恒溫熱源制冷循環(huán) 7
1.5.5 牛頓傳熱規(guī)律下變溫熱源制冷循環(huán) 8
1.5.6 傳熱規(guī)律對恒、變溫熱源制冷循環(huán)性能優(yōu)化的影響 8
1.5.7 牛頓傳熱規(guī)律下恒、變溫熱源熱泵循環(huán) 9
1.5.8 傳熱規(guī)律對恒、變溫熱源熱泵循環(huán)性能優(yōu)化的影響 10
1.6 兩熱源熱機循環(huán)構型優(yōu)化研究現(xiàn)狀 11
1.6.1 牛頓傳熱規(guī)律下恒溫熱源熱機循環(huán)構型優(yōu)化 11
1.6.2 牛頓傳熱規(guī)律下變溫熱源熱機循環(huán)構型優(yōu)化 11
1.6.3 傳熱規(guī)律對恒、變溫熱源熱機循環(huán)構型優(yōu)化的影響 12
1.6.4 兩熱源制冷和熱泵循環(huán)構型優(yōu)化研究現(xiàn)狀 13
1.7 兩熱源多級卡諾循環(huán)構型優(yōu)化研究現(xiàn)狀 13
1.8 本書主要內容 14
第2章 兩熱源正、反向卡諾循環(huán)基本輸出率與性能系數(shù)優(yōu)化 17
2.1 引言 17
2.2 內可逆卡諾熱機輸出功率與熱效率優(yōu)化 17
2.2.1 內可逆卡諾熱機模型 17
2.2.2 **特性關系 18
2.2.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 19
2.2.4 數(shù)值算例與分析 20
2.3 廣義不可逆卡諾熱機輸出功率與熱效率優(yōu)化 21
2.3.1 廣義不可逆卡諾熱機模型 21
2.3.2 基本優(yōu)化關系 22
2.3.3 **輸出功率界限和**熱效率界限 24
2.3.4 各種損失對性能的影響 25
2.3.5 傳熱規(guī)律對性能的影響 25
2.3.6 數(shù)值算例與分析 27
2.3.7 討論 28
2.4 內可逆卡諾制冷機制冷率與制冷系數(shù)優(yōu)化 29
2.4.1 內可逆卡諾制冷機模型 29
2.4.2 **特性關系 30
2.4.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 31
2.4.4 數(shù)值算例與分析 31
2.5 廣義不可逆卡諾制冷機制冷率與制冷系數(shù)優(yōu)化 32
2.5.1 廣義不可逆卡諾制冷機模型 32
2.5.2 基本優(yōu)化關系 33
2.5.3 各種損失對性能的影響 35
2.5.4 傳熱規(guī)律對性能的影響 36
2.5.5 數(shù)值算例與分析 39
2.5.6 討論 40
2.6 內可逆卡諾熱泵供熱率與供熱系數(shù)優(yōu)化 40
2.6.1 內可逆卡諾熱泵模型及其優(yōu)化 40
2.6.2 傳熱規(guī)律對性能的影響 41
2.6.3 數(shù)值算例與分析 42
2.7 廣義不可逆卡諾熱泵供熱率與供熱系數(shù)優(yōu)化 43
2.7.1 廣義不可逆卡諾熱泵模型及其優(yōu)化 43
2.7.2 各種損失對性能的影響 44
2.7.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 45
2.7.4 數(shù)值算例與分析 47
2.7.5 討論 49
2.8 小結 49
第3章 兩熱源正、反向卡諾循環(huán)生態(tài)學性能優(yōu)化 51
3.1 引言 51
3.2 內可逆卡諾熱機生態(tài)學性能優(yōu)化 51
3.2.1 **特性關系 51
3.2.2 傳熱規(guī)律對性能的影響 52
3.2.3 數(shù)值算例與分析 53
3.3 廣義不可逆卡諾熱機生態(tài)學性能優(yōu)化 55
3.3.1 **特性關系 55
3.3.2 各種損失對性能的影響 56
3.3.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 57
3.3.4 數(shù)值算例與分析 59
3.3.5 討論 62
3.4 內可逆卡諾制冷機生態(tài)學性能優(yōu)化 62
3.4.1 **特性關系 62
3.4.2 傳熱規(guī)律對性能的影響 63
3.4.3 數(shù)值算例與分析 65
3.5 廣義不可逆卡諾制冷機生態(tài)學性能優(yōu)化 67
3.5.1 **特性關系 67
3.5.2 各種損失對性能的影響 68
3.5.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 68
3.5.4 數(shù)值算例與分析 70
3.5.5 討論 73
3.6 內可逆卡諾熱泵生態(tài)學性能優(yōu)化 74
3.6.1 **特性關系 74
3.6.2 傳熱規(guī)律對性能的影響 75
3.6.3 數(shù)值算例與分析 76
3.7 廣義不可逆卡諾熱泵生態(tài)學性能優(yōu)化 78
3.7.1 **特性關系 78
3.7.2 各種損失對性能的影響 79
3.7.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 80
3.7.4 數(shù)值算例與分析 82
3.7.5 討論 86
3.8 小結 86
第4章 兩熱源正、反向卡諾循環(huán)經濟性能優(yōu)化 88
4.1 引言 88
4.2 內可逆卡諾熱機經濟性能優(yōu)化 88
4.2.1 **特性關系 88
4.2.2 傳熱規(guī)律和價格比對性能的影響 89
4.2.3 數(shù)值算例與分析 90
4.3 廣義不可逆卡諾熱機經濟性能優(yōu)化 92
4.3.1 **特性關系 92
4.3.2 各種損失對性能的影響 92
4.3.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 93
4.3.4 價格比對利潤率和經濟性能界限的影響 93
4.3.5 數(shù)值算例與分析 94
4.3.6 討論 96
4.4 內可逆卡諾制冷機經濟性能優(yōu)化 96
4.4.1 **特性關系 96
4.4.2 傳熱規(guī)律和價格比對性能的影響 97
4.4.3 數(shù)值算例與分析 99
4.5 廣義不可逆卡諾制冷機經濟性能優(yōu)化 100
4.5.1 **特性關系 100
4.5.2 各種損失對性能的影響 101
4.5.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 101
4.5.4 價格比對利潤率和經濟性能界限的影響 102
4.5.5 數(shù)值算例與分析 103
4.5.6 討論 105
4.6 內可逆卡諾熱泵經濟性能優(yōu)化 105
4.6.1 **特性關系 105
4.6.2 傳熱規(guī)律和價格比對性能的影響 106
4.6.3 數(shù)值算例與分析 107
4.7 廣義不可逆卡諾熱泵經濟性能優(yōu)化 109
4.7.1 **特性關系 109
4.7.2 各種損失對性能的影響 109
4.7.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 110
4.7.4 價格比對利潤率和經濟性能界限的影響 110
4.7.5 數(shù)值算例與分析 111
4.7.6 討論 113
4.8 小結 113
第5章 兩熱源正、反向熱力循環(huán)構型優(yōu)化 115
5.1 引言 115
5.2 內可逆熱機輸出功率**時的構型優(yōu)化 115
5.2.1 熱機模型 115
5.2.2 **構型的優(yōu)化過程 117
5.2.3 數(shù)值算例與分析 126
5.2.4 討論 127
5.3 復雜系統(tǒng)的構型優(yōu)化 128
5.3.1 系統(tǒng)模型 128
5.3.2 **解 129
5.3.3 數(shù)值算例與分析 134
5.3.4 討論 135
5.4 有限熱容高溫熱源熱機循環(huán)構型優(yōu)化 135
5.4.1 熱機模型 135
5.4.2 **構型 136
5.4.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 138
5.4.4 基本優(yōu)化關系 140
5.4.5 數(shù)值算例與分析 141
5.4.6 討論 142
5.4.7 熱漏對有限熱容高溫熱源熱機構型優(yōu)化的影響 142
5.5 有限熱容低溫熱源制冷循環(huán)構型優(yōu)化 146
5.5.1 制冷機模型 146
5.5.2 **構型 147
5.5.3 傳熱規(guī)律對性能的影響 149
5.5.4 基本優(yōu)化關系 150
5.5.5 數(shù)值算例與分析 152
5.5.6 討論 152
5.5.7 熱漏對有限熱容低溫熱源制冷機構型優(yōu)化的影響 153
5.6 小結 157
第6章 兩熱源多級連續(xù)正、反向卡諾循環(huán)構型優(yōu)化 159
6.1 引言 159
6.2 兩熱源多級連續(xù)正、反向內可逆卡諾循環(huán)構型優(yōu)化 159
6.2.1 系統(tǒng)模型 159
6.2.2 **控制理論應用 163
6.2.3 數(shù)值算例與分析 166
6.2.4 輻射傳熱時循環(huán)構型優(yōu)化 167
6.3 兩熱源多級連續(xù)正、反向不可逆卡諾循環(huán)構型優(yōu)化 174
6.3.1 系統(tǒng)模型 174
6.3.2 **控制理論應用 176
6.3.3 數(shù)值算例與分析 178
6.3.4 輻射傳熱時循環(huán)構型優(yōu)化 180
6.4 小結 186
第7章 總結 187
參考文獻 191