兩種不可逆磁熱泵性能分析及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、制冷和熱泵技術(shù)已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，不少學(xué)者從有限時(shí)間熱力學(xué)的角度致力于熱泵和制冷系統(tǒng)的研究。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，溫室效應(yīng)問(wèn)題更加嚴(yán)重。為了解決這些問(wèn)題，磁制冷機(jī)和磁熱泵便備受推崇，而且由于磁制冷等設(shè)備體積小，高效率，低噪音和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)得到了越來(lái)越多科技工作者的關(guān)注。還有它們也便于維護(hù)。近幾年來(lái)，許多有關(guān)磁制冷材料、磁制冷樣機(jī)和磁制冷循環(huán)理論等研究已成為熱門研究課題。隨著室溫磁制冷研究的進(jìn)展，磁熱泵的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值也日益明顯。對(duì)于磁

2、熱泵，首先需要建立新的熱泵模型，應(yīng)用有限時(shí)間熱力學(xué)方法對(duì)其展開(kāi)研究，揭示多種不可逆因素對(duì)不同種磁熱泵循環(huán)性能的影響，以最優(yōu)控制理論方法優(yōu)化性能參量，從而提高系統(tǒng)的整體性能。研究結(jié)論對(duì)實(shí)際磁熱泵的研究開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)和參數(shù)設(shè)計(jì)提供參考，是值得研究的課題。 第一章闡述了磁制冷的基本概念和原理，并進(jìn)一步說(shuō)明研究磁熱泵的必要性和重要性。 第二章首先建立不可逆鐵磁斯特林熱泵循環(huán)新模型，基于鐵磁材料的熱力學(xué)性質(zhì)，利用有限時(shí)間熱力學(xué)和

3、最優(yōu)控制理論方法，導(dǎo)出泵熱率和性能系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并以性能系數(shù)為目標(biāo)函數(shù)對(duì)循環(huán)的性能參量進(jìn)行優(yōu)化分析。應(yīng)用數(shù)值計(jì)算獲得在各種情況下磁熱泵的性能參數(shù)界限和性能特性曲線，并獲得優(yōu)化工作區(qū)間。 第三章研究不可逆磁埃里克森熱泵循環(huán)的優(yōu)化性能。應(yīng)用與第二章相同的方法，探索有限速率熱傳導(dǎo)、熱漏損失、循環(huán)的固有回?zé)釗p失、回?zé)崞鞲郊踊責(zé)釗p失和工質(zhì)內(nèi)不可逆性等因素對(duì)磁埃里克森熱泵循環(huán)性能的影響，數(shù)值算例和圖解法詳細(xì)討論了這些不可逆性對(duì)熱泵的定量