线性唯象传热定律下Otto循环热机活塞运动最优路径

摘要：

以存在热漏、摩擦等内、外不可逆性的Otto循环热机为研究对象,考虑工质与环境之间传热服从线性唯象传热规律[q∝△(T-1)],给定循环总时间和耗油量,以循环输出功最大为目标对整个循环活塞运动的最优路径进行了研究.利用最优控制理论得出了无加速度约束与限制加速度时对应于循环最大输出功时各冲程活塞最优运动规律及循环总时间的最优分配.限制加速度时各个冲程活塞运动最优构型均由三段构成,且均包含一个初始最大加速段和一个末端最大减速段.给出了最优构型的数值算例,并与牛顿传热定律[q∝△(T)]下的最优构型进行了比较.计算结果表明优化活塞运动规律后可使热机功率和效率提高9%以上,主要是通过减少功率冲程初始段的热漏损失实现的.

关键词：线性唯象传热定律、Otto循环热机、最大输出功、活塞运动最优路径、有限时间热力学、广义热力学优化

所属期刊栏目：39

分类号：O4(物理学)

资助基金：教育部新世纪优秀人才支持计划NCET-04-1006;教育部全国优秀博士学位论文作者专项基金200136

在线出版日期：2009-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：698-708