不可逆量子矩形循环的功率、效率和有效功率分析与优化

摘要：

应用有限时间热力学理论建立不可逆量子矩形循环模型,循环工质为无数个囚禁于一维无限深势阱中的极端相对论粒子.该循环由两个等势阱力过程、两个等势阱宽度过程组成,考虑工质与热源间的传热和高低温热源之间的热漏损失,导出循环的无量纲功率、热效率和有效功率的表达式,研究其最优性能.结果表明:无量纲功率与热效率的关系曲线呈扭叶形;量子矩形循环的最优工作区间处于最大功率和最高效率之间;随着热漏系数增大,热机的最优设计区间缩小;有效功率与热效率的关系曲线也呈扭叶形;热机在最大有效功率工作点的效率大于在最大功率工作点的效率.

关键词：有限时间热力学、极端相对论、不可逆量子矩形循环、功率、效率、有效功率、性能优化

所属期刊栏目：42

分类号：O414(理论物理学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-11-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：34-38