变温热源内可逆Braysson循环性能分析与优化

作     者：刘旭 戈延林 陈林根 冯辉君 LIU Xu;GE Yanlin;CHEN Lingen;FENG Huijun

作者机构：武汉工程大学热科学与动力工程研究所武汉430205 武汉工程大学机电工程学院武汉430205 湖北省绿色化工装备工程技术研究中心武汉430205 

出 版 物：《热力透平》 (Thermal Turbine)

年 卷 期：2024年第53卷第1期

页      面：26-31,57页

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(52171317、51779262) 

主　　题：有限时间热力学 内可逆Braysson循环 工质对数温比 热导率分配 热容率匹配 性能优化 

摘      要：用有限时间热力学理论建立了变温热源内可逆Braysson循环模型,导出了功率和效率的数学表达式,分析了循环参数对二者的影响,并通过优化热导率分配和热容率匹配来进一步优化循环功率和效率。结果表明:优化高、低温侧换热器热导率分配过程中,存在一个最佳工质对数温比,使得效率达到最大值;存在一组最佳热导率分配和最佳工质对数温比,使得功率和效率达到双重最大值;优化工质与热源间热容率匹配过程中,存在一组最佳热容率匹配、最佳工质对数温比和最佳热导率分配,使得功率达到三重最大值。因此通过同时优化热导率分配和热容率匹配得到的循环性能更接近实际情况,且此时循环功率存在三重最大值。研究成果可为Braysson循环的相关研究提供一定的参考。