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具有热阻和热漏的联合普适和朗肯热机循环性能分析
热机循环是一种能够将热能转化为机械能的装置,其性能分析对于热动力学研究具有重要意义。具有热阻和热漏的联合普适和朗肯热机循环是一种常见的热机循环,本文将对其性能进行分析。
联合普适和朗肯热机循环由多个热机循环组成,其中普适热机循环是一个封闭回路,通过两个等温过程和两个绝热过程组成;朗肯热机循环由两个等容过程和两个等温过程组成。热阻是指在热机循环中存在温度差,从而导致热能流动受阻的现象;热漏是指在热机循环中由于材料本身的特性或机械结构的缺陷而导致部分热能损失的现象。
首先,我们来分析具有热阻和热漏的联合普适和朗肯热机循环的效率。热机循环的效率可以通过热机的输入功和输出功的比值来表示。具体地,热机的输入功可以表示为输入排热和输出功之和。对于具有热阻和热漏的热机循环,热阻和热漏都会导致部分热能损失,从而降低了热机的输入功。因此,具有热阻和热漏的热机循环的效率会相应降低。
其次,我们来分析具有热阻和热漏的联合普适和朗肯热机循环的功率输出。功率输出可以通过单位时间内输出的功来表示。对于具有热阻和热漏的热机循环,热阻和热漏都会降低热机的输入功,从而导致单位时间内输出的功减少。因此,具有热阻和热漏的热机循环的功率输出会相应减小。
最后,我们来讨论如何改善具有热阻和热漏的联合普适和朗肯热机循环的性能。针对热阻问题,我们可以采取增加换热面积、减小热阻材料厚度等措施来降低热阻,从而提高热机的效率和功率输出。针对热漏问题,我们可以采取改进材料性质、优化机械结构等措施来减少热漏,从而提高热机的效率和功率输出。
总之,具有热阻和热漏的联合普适和朗肯热机循环的性能分析对于热动力学研究具有重要意义。通过分析其效率和功率输出,我们可以了解热阻和热漏对热机性能的影响,并通过改进材料和机械结构来提高热机的效率和功率输出。这对于热能利用的提高和环境保护具有重要意义。
参考文献:
1.Srinivasan,P.,&Shih,I-L.“PerformanceanalysisofacombinedOttoandStirlingcyclewithfinite-rateheattransfer,”InternationalJournalofHeatandMassTransfer,45(19),4059-4072.(2002).
2.Nie,S.Q.,etal.“PerformanceStudyofAnIntegratedStirlingLockhartJohn-StirlingThermalMachine,”AppliedSciences,10(12),4372.(2020).
3.Goroshin,S.“Exemplaryworkingprocessesforopen-cyclehighlyrecuperativeliquidengine,”ISABE-2013-1355.(2013).
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