反饋控制或局域平衡熱機的性能研究.pdf

1、量子熱機利用量子物質作為工質來做功。因為工質的量子特點,量子熱機會有一些新奇的性能。例如在一些情況下，量子熱機可以超越經典熱力學循環(huán)的做功極限，同樣也可以超越經典卡諾循環(huán)的效率。量子熱機提供了一個很好的模型體系來學習熱力學和量子力學的關系。同時可以重點關注經典和量子熱力學系統(tǒng)之間的不同，幫助明白熱力學過程中的量子到經典的過渡問題。
　　本文提出了幾種熱機模型。導出了相關熱力學參數(shù)的表達式，進而分析其熱力學性能并進行性能優(yōu)化，最后得

2、出一些結論。
　　第一章主要介紹了量子熱機的一些研究背景。
　　第二章介紹了一些物理知識和相關計算方法。
　　第三章提出了一個循環(huán)過程涉及一個特定的反饋的奧拓熱機，并且理論分析了反饋的影響。用隨機熱力學來確定熱機的性能特點，并且指出了其最大功率超越卡諾值的可能性。受反饋影響的最大功率下的效率的解析表達式可以回歸到之前推導出的不含反饋的熱機的情況。
　　第四章分析了一個一般的量子熱機模型，其一個循環(huán)包含兩個絕熱過程

3、兩個熱傳輸過程，它的工質是由諧振子或者自旋系統(tǒng)構成。在研究的過程中用量子主方程體系來描述工質與熱源接觸的時候的熱流。將局域平衡描述應用到工作在線性響應體系的熱機循環(huán)中，并且導出效率和功率的表達式。通過分析單個循環(huán)的熵產率，定義有線性聯(lián)系的熱力學流和熱力學力，通過最大化輸出功，發(fā)現(xiàn)這樣的熱機滿足強耦合條件，并且最大功率下的效率與被認為是線性響應體系下的上限的Curzon-Alhorn效率吻合。
　　第五章主要是給出了本文的結論并且討