燃气动力双能源空调机组的研究

论文摘要

本文采用有限时间热力学理论来研究了一种新结构的制冷机组—燃气动力空调机组的优化性能。首先建立了包括传热不可逆因素、内部耗散和热漏损失等内不可逆因素的情况的有限热源制冷循环模型。其次在不可逆模型的基础上忽略内部耗散的影响,推导出了包含热漏损失的制冷循环内可逆模型,从有限投资成本的角度出发推导出了制冷循环的基本优化关系式。然后从基本优化关系式出发,对以排气温度作为系统控制变量的制冷系统性能作了详细的研究,分析了系统性能系数和制冷率之间的关系,讨论了取得性能系数和制冷率的协调的制冷循环最佳工况点的选择以及实际系统可能工作状况的选择,并对不同高温热源下制冷循环性能的变化进行了研究,得到了一些有实际指导意义的新结论。最后,以生态学函数e为目标,对制冷循环进行了进一步的优化,通过分析讨论得出,最大e工况点是一个较为有利的工况点。 文中所得的结果具有普遍意义。只要恰当地选择循环模型中主要参数的值,便可利用文中的结果直接讨论一个该类型制冷系统的优化性能,从而可为实际制冷系统的优化设计和最佳运行条件的选择等提供新的理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 图表清单
• 主要单位符号
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 有限时间热力学的产生和发展
• 1.2.2 有限时间热力学的内涵
• 1.2.3 有限时间热力学的研究进展
• 第二章 燃气动力空调机组的不可逆模型
• 2.1 燃气轮机循环模型
• 2.2 压缩式制冷循环模型
• 2.3 吸收式制冷循环模型
• 2.4 系统的总体模型
• 2.5 本章小结
• 第三章 燃气动力制冷机组的基本优化关系
• 3.1 系统的内可逆模型
• 3.1.1 内可逆布雷顿热机循环
• 3.1.2 内可逆压缩制冷循环
• 3.1.3 内可逆吸收制冷循环
• 3.1.4 内可逆制冷机组循环
• 3.2 系统内可逆模型的基本优化关系
• 3.2.1 内可逆布雷顿热机循环的基本优化关系
• 3.2.2 内可逆压缩制冷循环的基本优化关系
• 3.2.3 内可逆吸收制冷循环的基本优化关系
• 3.2.4 内可逆循环的基本优化关系
• 3.3 系统的基本优化性能
• 3.3.1 布雷顿热机循环的特性
• 3.3.2 压缩制冷循环的特性
• 3.3.3 吸收制冷循环的特性
• 3.3.4 系统的基本优化性能
• 3.3.5 系统的一些工作状况的讨论
• 3.3.5.1 系统实际工作状态的讨论
• 3.3.5.2 不同高温热源温度对系统性能的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 燃气动力空调机组的生态学优化
• 4.1 系统的熵产率
• 4.2 系统的生态学准则方程
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论和展望
• 参考文献
• 硕士研究生期间发表的论文
• 致谢