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《我的毕业论 斯特林热机的性能优化分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、漳州师范学院毕业论文(设计)多种不可逆性对卡诺热机性能的影响TheEffectofMuli-irreversibilitiesonthePerformanceofaCarnotEngine姓名:曾灿杰学号:0504005122系别:物理与电子信息工程系专业:物理学年级:04级指导教师:叶兴梅2008年05月20日漳州师范学院物理与电子信息工程系杨佳2011年11月摘要本文建立传热规律服从时不可逆卡诺热机模型,综合考虑热阻、热漏和内不可逆性等因素的影响。定义了面积比和温比,应用有限时间热力学方法,导出最大功率的表达式以及功率和效率的优化关系。
2、利用功率和效率的优化关系,绘出功率效率特性曲线,从而分析比较各种不可逆性对卡诺热机性能的影响。本文建立的模型,比只考虑热阻、热漏的模型更接近于实际卡诺热机,所得结果对实际热机性能的优化设计有一定的指导意义。关键词:有限时间热力学;卡诺热机;不可逆性AbstractThenewmodelofanirreversibleCarnotenginewithheatconductionlawsubordinatetoisestablished,inwhichthethermalresistances,heatleakagesandinternalir
3、reversibilityaretakenintoaccount.Theratiosofareaandtemperaturearedefined.Byusingthemethodoffinite-timethermodynamics,theoptimalexpressionbetweenpowerandefficiencyisderived.Byusingtheoptimalrelations,thepower-efficiencycharacteristiccurvesareplotted.Furthermore,theeffectoft
4、heirreversibilitiesonthecyclicperformanceisinvestigated.ThemodelestablishedhereisclosertothepracticalCarnotenginethanthemodelinwhichthethermalresistancesandheatleakagesareconsidered,andtheresultsobtainedmayprovidesomenewtheoreticalguidanceforoptimaldesignofCarnotengine.Key
5、words:finite-timethermodynamics;Carnotengine;irreversibility12漳州师范学院物理与电子信息工程系杨佳2011年11月目录中英文摘要……………………………………………………………(I)1引言……………………………………………………………………(1)1.1卡诺循环……………………………………………………………(1)1.2内可逆卡诺热机……………………………………………………(2)1.3含热漏的卡诺循环…………………………………………………(3)1.4几种传热模型………………………………
6、……………………(3)1.5不可逆卡诺热机研究的发展………………………………………(4)2热阻、热漏对内不可逆卡诺热机性能的影响…………………………(5)2.1不可逆卡诺热机模型………………………………………………(5)2.2最优特性关系…………………………………………………………(6)2.3n取1时各种特定损失下的特性关系………………………………(7)3结论……………………………………………………………………(9)致谢………………………………………………………………………(10)参考文献…………………………………………………………………(
7、11)附录………………………………………………………………………(12)12漳州师范学院物理与电子信息工程系杨佳2011年11月1引言1842卡诺提出了由两个等温过程和两个绝热过程组成的卡诺热机模型,并陈述了卡诺定理,从理论上指出了热机的最大效率,对实际热机的设计提供了重要的理论指导。但是实际的热机工作中总是存在热阻、热漏、摩擦等各种不可逆性的影响[1]。卡诺热机模型计算出的效率和实际观察的有很大的差别。但是,考虑了各种不可逆性后建立的模型计算出的优化功率和效率,更与实际相符合。这说明了考虑各种不可逆性的影响是相当必要的。自Novikov(
8、1957)、Chambadal(1957)和Curzon-Ahlborn(1975)分别将传热过程引入卡诺热机循环研究,推导出著名的CA效率,建立有限时间热力学理论之后,国内外许
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