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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