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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 有限时间热力学的产生和发展1

1.3 有限时间热力学的内涵4

1.4 有限时间热力学的研究现状5

1.4.1 无限热容热源牛顿定律热机系统5

1.4.2 损失模型对热机最优性能的影响9

1.4.3 热源模型对热机最优性能的影响10

1.4.4 实际热机装置和热过程分析10

1.4.5 制冷循环研究14

1.4.6 热泵循环研究16

1.5 本书的主要工作及章节安排17

第2章 卡诺型热机循环性能分析与优化20

2.1 引言20

2.2 牛顿定律系统分析与优化22

2.2.1 热漏对往复式热机最优构型的影响22

2.2.2 热漏对定常流卡诺热机功率效率特性的影响26

2.2.3 新的广义不可逆卡诺热机模型及其优化32

2.3 导热规律的影响分析40

2.3.1 导热规律对内可逆热机有限时间？经济性能的影响40

2.3.2 导热规律对广义不可逆卡诺热机最优性能的影响45

2.3.3 线性唯象定律传热时加热气体的最优膨胀49

2.4 联合动力循环性能分析与优化56

2.4.1 循环模型56

2.4.2 基本优化关系58

2.4.3 分析与讨论60

2.5 小结61

第3章 内燃机循环性能分析与优化63

3.1 引言63

3.2 Diesel循环特性分析63

3.3 Otto循环特性分析68

3.4 混合加热（Dual）循环特性分析72

3.5 摩擦对Diesel循环特性的影响76

3.6 小结80

第4章 闭式燃气轮机循环性能分析与优化81

4.1 引言81

4.2 内可逆简单循环分析82

4.2.1 恒温热源循环分析82

4.2.2 变温热源循环分析83

4.2.3 卡诺和布雷顿循环的性能比较85

4.2.4 分析与讨论88

4.3.1 恒温热源循环分析90

4.3 不可逆简单循环分析90

4.3.2 变温热源循环分析93

4.4 实际回热式循环分析95

4.4.1 循环模型96

4.4.2 功率和效率解析式98

4.4.3 数值算例101

4.4.4 分析与讨论107

4.5 小结110

5.1 引言112

第5章 类热机循环与装置的分析112

5.2 单级等温化学发动机性能分析与优化113

5.2.1 内可逆化学发动机的最佳功率效率关系113

5.2.2 传质定律的影响114

5.2.3 质漏的影响115

5.2.4 分析与讨论116

5.3 联合循环等温化学发动机性能分析与优化117

5.3.1 内可逆联合循环的最优特性117

5.3.2 质漏的影响119

5.4 流体流动作功装置分析120

5.4.1 线性压降流率关系下的功率效率特性120

5.4.2 活塞与气缸间摩擦损失的影响122

5.4.3 非线性压降流率关系的影响124

5.5 讨论126

5.5.1 线性系统的一类基本特征126

5.5.2 内可逆性泛化与广义热力学优化127

5.6 小结128

第6章 卡诺型制冷循环性能分析与优化129

6.1 引言129

6.2 牛顿定律系统分析与优化130

6.2.1 热漏对往复式制冷机最优构型的影响130

6.2.2 新的广义不可逆卡诺制冷机模型及其优化133

6.3 导热规律的影响分析143

6.3.1 导热规律对内可逆循环有限时间？经济性能的影响143

6.3.2 导热规律对广义不可逆卡诺制冷机最优性能的影响146

6.4 联合制冷循环性能分析与优化150

6.4.1 循环模型150

6.4.2 基本优化关系152

6.4.3 分析与讨论153

6.5 小结155

第7章 工程制冷循环分析156

7.1 引言156

7.2.1 恒温热源循环分析157

7.2 内可逆简单空气制冷循环分析157

7.2.2 变温热源循环分析158

7.2.3 讨论159

7.3 不可逆简单空气制冷循环分析160

7.3.1 恒温热源循环分析160

7.3.2 变温热源循环分析164

7.4 实际回热式空气制冷循环分析166

7.4.1 循环模型166

7.4.2 制冷率、制冷系数解析式168

7.4.3 数值算例169

7.4.4 分析与讨论172

7.5 舰艇蒸气压缩空调装置最小传热面积优化176

7.5.1 循环模型176

7.5.2 计算和优化方法178

7.5.3 数值算例178

7.6 热电制冷机性能分析181

7.6.1 性能分析181

7.6.2 讨论184

7.7 小结185

第8章 卡诺型热泵循环性能分析与优化186

8.1 引言186

8.2 牛顿定律系统分析与优化187

8.2.1 仅有热漏损失时的热泵性能187

8.2.2 存在传热不可逆性和热漏时的热泵性能188

8.2.3 广义不可逆卡诺热泵循环模型及其优化190

8.3 导热规律的影响191

8.4 联合热泵循环性能分析与优化193

8.5 小结195

第9章 工程热泵循环分析196

9.1 引言196

9.2 内可逆简单空气热泵循环分析197

9.2.1 恒温热源循环分析197

9.2.2 变温热源循环分析197

9.3.1 恒温热源循环分析198

9.3 不可逆简单空气热泵循环分析198

9.3.2 变温热源循环分析201

9.4 实际回热式空气热泵循环分析202

9.4.1 供热率、供热系数解析式202

9.4.2 特例分析207

9.5 热电热泵性能分析211

9.6 线性唯象定律系统三热源热泵性能优化212

9.6.1 吸收式热泵循环理论模型213

9.6.2 循环最优构型及其最优性能214

9.6.3 各种内可逆循环的统一描述217

9.7 小结219

第10章 热电制冷装置实验研究220

10.1 实验装置与实验方法220

10.2 实验结果分析222

第11章 全书总结225

致谢231

本书作者攻读博士学位期间发表的部分论文234

参考文献244