Maximum efficiency of an irreversible heat engine with a distributed working fluid and linear phenomenological heat transfer law

Lingen Chen, Shaojun Xia, Fengrui Sun

Resumen


En este artículo se estudia la eficiencia máxima de un motor térmico irreversible con un fluido de trabajo distribuido, en el cual las transferencias térmicas entre el fluido de trabajo y los depósitos térmicos obedecen la ley fenomenológica linear de transferencia térmica [q ∞ Δ(T-1)], usando la termodinámica del finito-tiempo basada en el trabajo de Orlov y Berry. Se definen dos clases de eficiencias, y los problemas se dividen en tres casos. La teoría de control óptima se utiliza para determinar los límites superiores de las eficiencias de los motores térmicos para varios casos. Se proporcionan ejemplos numéricos de las dos eficiencias de motor térmico irreversible con el modelo del amontonar-parámetro trabajando entre los depósitos de temperatura variable, y se analizan los efectos de los cambios de temperatura del recipiente en la eficacia máxima del motor térmico. Los resultados obtenidos también se comparan con los obtenidos por Orlov y Barryii con la ley neutoniana del transferencia térmica [q ∞ Δ(T)].


Palabras clave


Termodinámica de tiempos finitos; ley lineal fenomenológica de transferencia de calor; motor térmico; fluido de trabajo distribuido; eficiencia máxima; control óptimo

Texto completo:

PDF