不可逆过程和循环的有限时间热力学分析
作者： 陈林根
出版时间：2005-01-28
出版社：高等教育出版社
- 高等教育出版社
- 9787040139754
- 1
- 254036
- 平装
- 32开
- 2005-01-28
- 230
- 280
本书在全面系统地了解和总结有限时间热力学理论和应用研究现状的基础上，通过理论分析、数值计算与实验观测，对不可逆卡诺型理论循环和实际不可逆工程循环的有限时间(尺寸)最优性能进行了研究，取得了一些具有重要理论意义和实用价值的研究成果。
本书主要由以下三部分组成：
第一部分研究热机循环及类热机装置的性能优化。第2章建立了广义不可逆卡诺型单一和联合热机循环模型，并研究其最优性能，分析了导热规律对最优性能的影响。由所建立模型得到的最佳功率、效率关系呈回原点的扭叶型，与实际装置特性相一致，由此确定了热机参数设计与运行优域。这是本书在理论上最突出的贡献。第3章研究了Diesel、Otto和混合加热内燃机循环的功(功率)、效率特性。第4章研究了恒温和变温热源条件下内可逆和不可逆简单和回热式闭式燃气轮机循环的最优性能，得到了功率和效率解析式，发现实际装置的功率、效率关系也为回原点的扭叶型，回热对闭式燃气轮机循环功率有影响。这是本书在实际工程循环研究中最突出的贡献。第5章研究了单级和联合循环化学机和流体流动作功装置最优性能，在考虑质漏的影响时，其功率、效率特性也为回原点的扭叶型。提出基于广义热力学过程拓宽有限时间热力学研究范围。
第二部分研究制冷循环的性能优化。第6章建立了广义不可逆卡诺型单一和联合制冷循环模型并研究其最优性能，分析了导热规律对最优性能的影响。由所建立模型得到的制冷率、制冷系数特性与国外大量实验研究所得特性相同。第7章重点研究了简单和回热式空气制冷机性能，得到了系统的解析结果，其性能特性与所建立理论模型特性相同。另外还研究了蒸气压缩式空调装置和热电制冷机的最优性能。第10章对热电制冷机进行了实验研究，所得制冷率与制冷系数特性与理论分析结果一致。
第三部分研究热泵循环的性能优化。第8章建立了广义不可逆卡诺型单一和联合制冷循环模型并研究其最优性能，分析了导热规律对最优性能的影响。第9章研究了简单和回热式空气热泵和热电热泵最优性能，并由有限高温热源的广义内可逆三热源热泵循环模型及其最优性能得到了线性唯象定律系统各种热力循环的统一描述。
关键词:热机 制冷机 热泵 不可逆过程 有限时间热力学最优性能
第1章 绪论
1.1 引 言
1.2 有限时间热力学的产生和发展
1.3 有限时间热力学的内涵
1.4 有限时间热力学的研究现状
1.4.1 无限热容热源牛顿定律热机系统
1.4.2 损失模型对热机最优性能的影响
1.4.3 热源模型对热机最优性能的影响
1.4.4 实际热机装置和热过程分析
1.4.5 制冷循环研究
1.4.6 热泵循环研究
1.5 本书的主要工作及章节安排
第2章 卡诺型热机循环性能分析与优化
2.1 引 言
2.2 牛顿定律系统分析与优化
2.2.1 热漏对往复式热机最优构型的影响
2.2.2 热漏对定常流卡诺热机功率效率特性的影响
2.2.3 新的广义不可逆卡诺热机模型及其优化
2.3 导热规律的影响分析
2.3.1 导热规律对内可逆热机有限时间火用经济性能的影响
2.3.2 导热规律对广义不可逆卡诺热机最优性能的影响
2.3.3 线性唯象定律传热时加热气体的最优膨胀
2.4 联合动力循环性能分析与优化
2.4.1 循环模型
2.4.2 基本优化关系
2.4.3 分析与讨论
2.5 小 结
第3章 内燃机循环性能分析与优化
3.1 引 言
3.2 Diesel循环特性分析
3.3 Otto循环特性分析
3.4 混合加热(Dual)循环特性分析
3.5 摩擦对Diesel循环特性的影响
3.6 小 结
第4章 闭式燃气轮机循环性能分析与优化
4.1 引 言
4.2 内可逆简单循环分析
4.2.1 恒温热源循环分析
4.2.2 变温热源循环分析
4.2.3 卡诺和布雷顿循环的性能比较
4.2.4 分析与讨论
4.3 不可逆简单循环分析
4.3.1 恒温热源循环分析
4.3.2 变温热源循环分析
4.4 实际回热式循环分析
4.4.1 循环模型
4.4.2 功率和效率解析式
4.4.3 数值算例
4.4.4 分析与讨论
4.5 小 结
第5章 类热机循环与装置的分析
5.1 引 言
5.2 单级等温化学发动机性能分析与优化
5.2.1 内可逆化学发动机的最佳功率效率关系
5.2.2 传质定律的影响
5.2.3 质漏的影响
5.2.4 分析与讨论
5.3 联合循环等温化学发动机性能分析与优化
5.3.1 内可逆联合循环的最优特性
5.3.2 质漏的影响
5.4 流体流动作功装置分析
5.4.1 线性压降流率关系下的功率效率特性
5.4.2 活塞与气缸间摩擦损失的影响
5.4.3 非线性压降流率关系的影响
5.5 讨 论
5.5.1 线性系统的一类基本特征
5.5.2 内可逆性泛化与广义热力学优化
5.6 小 结
第6章 卡诺型制冷循环性能分析与优化
6.1 引 言
6.2 牛顿定律系统分析与优化
6.2.1 热漏对往复式制冷机最优构型的影响
6.2.2 新的广义不可逆卡诺制冷机模型及其优化
6.3 导热规律的影响分析
6.3.1 导热规律对内可逆循环有限时间火用经济性能的影响
6.3.2 导热规律对广义不可逆卡诺制冷机最优性能的影响
6.4 联合制冷循环性能分析与优化
6.4.1 循环模型
6.4.2 基本优化关系
6.4.3 分析与讨论
6.5 小 结
第7章 工程制冷循环分析
7.1 引 言
7.2 内可逆简单空气制冷循环分析
7.2.1 恒温热源循环分析
7.2.2 变温热源循环分析
7.2.3 讨 论
7.3 不可逆简单空气制冷循环分析
7.3.1 恒温热源循环分析
7.3.2 变温热源循环分析
7.4 实际回热式空气制冷循环分析
7.4.1 循环模型
7.4.2 制冷率、制冷系数解析式
7.4.3 数值算例
7.4.4 分析与讨论
7.5 舰艇蒸气压缩空调装置最小传热面积优化
7.5.1 循环模型
7.5.2 计算和优化方法
7.5.3 数值算例
7.6 热电制冷机性能分析
7.6.1 性能分析
7.6.2 讨 论
7.7 小 结
第8章 卡诺型热泵循环性能分析与优化
8.1 引 言
8.2 牛顿定律系统分析与优化
8.2.1 仅有热漏损失时的热泵性能
8.2.2 存在传热不可逆性和热漏时的热泵性能
8.2.3 广义不可逆卡诺热泵循环模型及其优化
8.3 导热规律的影响
8.4 联合热泵循环性能分析与优化
8.5 小 结
第9章 工程热泵循环分析
9.1 引 言
9.2 内可逆简单空气热泵循环分析
9.2.1 恒温热源循环分析
9.2.2 变温热源循环分析
9.3 不可逆简单空气热泵循环分析
9.3.1 恒温热源循环分析
9.3.2 变温热源循环分析
9.4 实际回热式空气热泵循环分析
9.4.1 供热率、供热系数解析式
9.4.2 特例分析
9.5 热电热泵性能分析
9.6 线性唯象定律系统三热源热泵性能优化
9.6.1 吸收式热泵循环理论模型
9.6.2 循环最优构型及其最优性能
9.6.3 各种内可逆循环的统一描述
9.7 小 结
第10章 热电制冷装置实验研究
10.1 实验装置与实验方法
10.2 实验结果分析
第11章 全书总结
致 谢
本书作者攻读博士学位期间发表的部分论文
参考文献
