何秋石,吴锋,陈浩,汪拓

(武汉工程大学机电工程学院,湖北 武汉 430073)



包含直线过程的热声微循环有限时间热力学优化

何秋石,吴锋,陈浩,汪拓

(武汉工程大学机电工程学院,湖北 武汉 430073)

摘要：建立包含直线过程的热声微循环模型，应用有限时间热力学方法分析此循环模型的最优性能，求出直线过程吸热与放热的临界点，并由数值模拟得出循环的输出功、循环效率及循环效率与循环过程压强比的特性关系，得出3种目标函数的优化解.

关键词：热声微循环；直线过程；有限时间热力学；输出功；效率

0引言

热声热机[1-7]是基于热声效应原理的一种新型的热功转换装置，它用热声谐振取代机械压缩，成为一种几乎没有(或少有)运动部件的热功装置；同时，与传统的热机相比，其基本机构简单可靠，寿命长，低噪声、无污染，发展方向明朗，应用前景广阔.热声热机所采用的气体工质可以认为是由无数微团构成的，它们通过与回热器管壁接触，然后发生热交换来完成热力学循环.文献[8]中对热声微循环进行有限时间热力学分析，文献[9]中分析包含多变过程的内可逆Otto循环，文献[10]中对包含多变过程的内可逆Lenoir循环性能进行分析与优化，文献[11]和文献[12]分别对热力学中的多方过程与理想气体的直线过程进行研究与分析.

本文中在文献[8]和文献[12]的基础上，研究用直线过程代替绝热过程，对所建立的热声微循环的输出功与效率进行有限时间热力学的分析……