兩種不可逆磁熱泵性能分析及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、制冷和熱泵技術已廣泛應用于許多領域，不少學者從有限時間熱力學的角度致力于熱泵和制冷系統(tǒng)的研究。然而，隨著科學技術的發(fā)展，溫室效應問題更加嚴重。為了解決這些問題，磁制冷機和磁熱泵便備受推崇，而且由于磁制冷等設備體積小，高效率，低噪音和環(huán)保等優(yōu)點得到了越來越多科技工作者的關注。還有它們也便于維護。近幾年來，許多有關磁制冷材料、磁制冷樣機和磁制冷循環(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展，磁熱泵的實際應用價值也日益明顯。對于磁

2、熱泵，首先需要建立新的熱泵模型，應用有限時間熱力學方法對其展開研究，揭示多種不可逆因素對不同種磁熱泵循環(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。研究結論對實際磁熱泵的研究開發(fā)提供理論依據(jù)和參數(shù)設計提供參考，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，并進一步說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性質，利用有限時間熱力學和

3、最優(yōu)控制理論方法，導出泵熱率和性能系數(shù)的數(shù)學表達式，并以性能系數(shù)為目標函數(shù)對循環(huán)的性能參量進行優(yōu)化分析。應用數(shù)值計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。應用與第二章相同的方法，探索有限速率熱傳導、熱漏損失、循環(huán)的固有回熱損失、回熱器附加回熱損失和工質內不可逆性等因素對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討論了這些不可逆性對熱泵的定量