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



Título del documento: Maximum efficiency of an irreversible heat engine with a distributed working fluid and linear phenomenological heat transfer law
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000328385
ISSN: 0035-001X
Autors: 1
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Institucions: 1Naval University of Engineering, Wuhan, Hubei. China
Any:
Període: Jun
Volum: 56
Número: 3
Paginació: 231-238
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español 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, usando la termodinámica del finito–tiempo basada en el trabajo de Orlov y Berryi. 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
Resumen en inglés Maximum efficiency of an irreversible heat engine with a distributed working fluid, in which the heat transfers between the working fluid and the heat reservoirs obey the linear phenomenological heat transfer law , is studied in this paper by using finite–time thermodynamics based on Orlov and Berry's worki. Two kinds of efficiencies are defined, and the problems are divided into three cases. Optimal control theory is used to determine the upper bounds of efficiencies of the heat engines for various cases. Numerical examples of the two efficiencies for the irreversible heat engine with lumped–parameter model working between variable temperature reservoirs are provided, and the effects of changes of the reservoir's temperature on the maximum efficiency of the heat engine are analyzed. The obtained results are also compared with those obtained by Orlov and Berryii with Newtonian heat transfer law
Disciplines Física y astronomía
Paraules clau: Física,
Termodinámica y física estadística,
Termodinámica de tiempos finitos,
Ley lineal fenomenológica de transferencia de calor,
Máquinas térmicas,
Fluido de trabajo distribuido,
Eficiencia máxima,
Control óptimo
Keyword: Physics and astronomy,
Physics,
Thermodynamics and statistical physics,
Finite–time thermodynamics,
Linear phenomenological heat transfer law,
Heat engines,
Distributed working fluid,
Maximum efficiency,
Optimal control
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