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第三章热力学第二定律前面，所学的热力学第一律，是以“能量守恒原理”为基础，建立了U和H两个热力学函数，通过对过程ΔU和ΔH的计算，解决了过程的热效应问题。
然而，在一定条件下，一过程能否自动进行，进行到什么程度，亦即，过程的方向和限度问题，第一定律无能为力，这恰恰是第二定律所要解决的问题。
人类经验表明：一切自然界的过程都是有方向性的。
大家都知道：自然界中存在朝一定方向自发进行的过程，例如：热自动从高温物体传向低温物体，直至两物体温度相等；气体自动地从高压区流向低压区，直至各处压力相同，相互接触的不同气体，总是自动的相互混合均匀；电流总是从高电流处流向低电流处直至各处电势相等：浓度不均匀的溶液，自动地变成浓度均匀一致。
等等，这些过程都是可以自动进行的，叫“自发过程”。
显然，一切自然界的过程都是有方向性及一定的进行限度。
从未发现哪一自发过程可自动恢复原状。
为什么自发过程的逆过程不能自动进行？这就是第二定律所要解决的中心问题—判断过程的方向和限度问题。
究竟什么因素决定自发过程的方向和限度？从表面上看，似乎不同的过程，有着不同的决定因素。
如，决定热传导方向和限度的是温度T；决定气体流动的是压力p；决定电流的是电势V；等等。
决定化学反应的是什么？这就要找出：决定一切自发过程方向和限度的共同因素，以此作为判断的共同根据。
寻找一切自发过程方向和限度的判据，这就要研究自发过程的共同特征，根据经验总结热功转化规律，找出反映自发过程本质特征的状态函数—S,以ΔS判断过程的方向和限度。
进而又S据判据在特殊条件下，推演出了A、G状态函数，从而，得到更方便更实用的判据ΔA、ΔG。
§3.1自发变化的共同特征—不可逆性前已述及，一切自发过程都是有方向性的，亦即，自发过程进行之后，系统不能自动恢复原状。
若要让其恢复原状，环境中有什么变化？若让环境也复原，需要什么条件？现举例说明。
1. 理想气体向真空膨胀过程。
这是一个自发过程，当气体向真空膨胀时，Q = 0，W = 0，ΔU=0，ΔT=0。
开式简单布雷顿制冷循环热力学优化1.热力学建模张万里;罗京;陈林根【摘要】为准确描述开式简单布雷顿制冷循环的热力学性能,根据工质流动机理的一致性,采用与开式布雷顿正循环研究类似的研究方法,建立了考虑压降不可逆性的开式简单布雷顿制冷循环的热力学模型,导出了制冷率和制冷系数等性能参数与压缩机进口相对压降的函数关系,并分析了循环的热力学性能.结果表明,压缩机消耗功率、高温侧换热器换热率、膨胀机输出功率、制冷率和排气损失引起的热流率都与质量流率成正比,存在最佳的压缩机进口相对压降使循环制冷率最大.【期刊名称】《电力与能源》【年(卷),期】2015(036)002【总页数】6页(P164-168,173)【关键词】布雷顿制冷循环;制冷率;制冷系数;优化;压降【作者】张万里;罗京;陈林根【作者单位】海军工程大学热科学与动力工程研究室舰船动力工程军队重点实验室动力工程学院,武汉430033;中国卫星海上测控部,江苏江阴 214431;海军工程大学热科学与动力工程研究室舰船动力工程军队重点实验室动力工程学院,武汉430033【正文语种】中文【中图分类】TK12因布雷顿制冷循环的循环工质为无环境公害的空气，且其工作循环逆布雷顿循环具有典型热力学特性，不会对大气臭氧层造成破坏，实现了“绿色”制冷，故对其的研究近年来颇受学者们的重视。
在联合国蒙特利尔协议已确定，2030年前在世界范围完全停止使用各类含氟制冷剂的规定下，曾遭忽视的布雷顿制冷循环研究又显现了曙光［1-6］。
有限时间热力学理论和方法［7－13］是研究和优化各种热力学循环和装置性能的有效工具。
早期的研究主要是针对卡诺循环，随后又拓展到布雷顿循环。
对于正反向布雷顿循环的研究中，主要以针对闭式循环的研究为主，对于开式循环的研究比较少，对于开式逆布雷顿循环的研究则更少，尚未发现公开发表的文献。
比较正向布雷顿循环和逆布雷顿循环的工质流动过程可以发现，工质同样经过透平机械和换热器，有着与这些设备相关的类似的流动机理。
热力学基础知识点总结热力学是研究热现象中物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系，以及状态发生变化时系统与外界相互作用（包括能量传递和转换）的学科。
以下是对热力学基础知识点的详细总结。
一、热力学系统与状态热力学系统是指被研究的对象，它可以是一个封闭的容器中的气体，也可以是一个热机的工作物质等。
根据系统与外界的物质和能量交换情况，热力学系统可分为三类：1、孤立系统：与外界既无物质交换，也无能量交换。
2、封闭系统：与外界只有能量交换，无物质交换。
3、开放系统：与外界既有物质交换，又有能量交换。
系统的状态是由一些宏观物理量来描述的，比如压强（P）、体积（V）、温度（T）等，这些物理量被称为状态参量。
当系统的状态参量确定时，系统的状态就确定了。
二、热力学第零定律如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡（温度相同），那么它们彼此也必定处于热平衡。
这一定律为温度的测量提供了理论依据。
三、热力学第一定律热力学第一定律就是能量守恒定律在热现象中的应用。
其表达式为：ΔU ＝ Q ＋ W，其中ΔU 表示系统内能的变化，Q 表示系统吸收的热量，W 表示系统对外所做的功。
当系统从外界吸收热量时，Q 为正；向外界放出热量时，Q 为负。
当系统对外做功时，W 为正；外界对系统做功时，W 为负。
例如，在一个绝热容器中，有一个热的物体和一个冷的物体，热的物体向冷的物体传热，最终两者温度相同。
这个过程中，没有对外做功或外界对系统做功，也没有与外界进行热交换，系统的内能变化就等于热传递的热量。
四、热力学第二定律热力学第二定律有多种表述方式，常见的有克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。
热力学第二定律揭示了热现象的方向性和不可逆性。
例如，热机在工作过程中，总是会有一部分能量以废热的形式散失到环境中，无法将所有的输入能量都转化为有用功。
定常态流恒温、变温热源两种热机循环比较
陈林根
【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》
【年(卷),期】1998(000)001
【摘要】研究定常态恒温，变温热源热机循环性能，导出内可逆卡诺热机和布雷顿热机的最佳率，效率关系和最大功率及相应效率界限，并对这两种热机循环的最优性能进行了比较，理论分析表明，定常态流恒温热源循环，只有当工质的热容率趋于无穷大时，布雷顿循环才能达到卡诺循环的性能。
数值计算显示，当布雷顿循环的工质热容率为高，低温侧换热器的热导率总量的1．5倍时，布雷顿循环的功率已为卡诺循环功率的99％以上。
定常态流变温热源环在相同的边界条件和热效率下，布雷顿循环的功率可以高于卡诺循环功率，极限情况下前者是后者的两倍，对于变温热源条件，布雷顿循环主要受益于其工质与热源间的较佳的匹配，所得结果对热机工作参数和工质的最优选择有一定指导意义。
【总页数】1页(P27)
【作者】陈林根
【作者单位】海军工程学院;海军工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK14
【相关文献】
1.有限热源间定常态热机不可逆循环的有限时间热力学分析 [J], 姚寿广
2.内可逆卡诺和布雷顿热泵循环性能比较：Ⅰ 定常态流恒温热源循环 [J], 陈林根;沈良文
3.布雷顿和卡诺热机循环性能比较(Ⅱ)定常态流变温热源循环 [J], 陈林根;朱志民;曹跃云;孙丰瑞
4.内可逆卡诺和布雷顿热泵循环性能比较（续）Ⅱ定常态流变温热源循环 [J], 陈林根;沈良文;孙丰瑞
5.布雷顿和卡诺热机循环性能比较(Ⅰ)定常态流恒温热源循环 [J], 陈林根;倪宁;孙丰瑞
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火力发电厂汽轮机冷端系统优化分析摘要：自新中国成立以来，随着科学技术的不断发展，在火力发电厂汽轮机及冷端系统方面都有了很大的发展和进步，在目前，我国用来研究凝汽器的很空环境一般都是由冷却水进水的温度和对汽轮机的负荷确定的，通过控制冷却水的用量，从而使得循环水泵和汽轮机所消耗的功率增加的数量来确定，这些分析都具有相当的局限性，文章仅仅考察了循环水泵与汽轮机消耗能力之间的不同状态，对冷却水产生的水资源耗费与所产生的热污染都没有加以具体考察，因此具有较大的缺陷，所以该文将重点讨论火力发电厂汽轮机与冷端结构设计的问题。
关键词：汽轮机；冷端系统；优化1引言汽轮机冷端系统是整个火力发电机组系统的最主要部件，对发电质量起着很大的关系。
技术人员只有了解汽轮机节能的基本原理，才能在具体的运行中实现预定的目的。
2 火电厂在凝汽式汽轮机冷端运行过程设计中所必须注意的重要因数问题2.1凝汽器最佳真空和最佳冷却水量彼此间的关系从总体上来说，不管从早期的设计阶段一直到最后的考察、审视过程，都有着一种共同的认识，也就是说汽轮机冷却端的真空压力都存在着一定的限制，并不是真空状态越好产生的效果就越好。
我们必须明白的是，在冷却水的工作温度、蒸发压力等要求维持恒定的前提下，使用可以通过调整防冻冷却水的流向来调节机里面的真空系统状态，也就是说为了提高凝汽机内部的真空度，循环水泵必须耗费较多的能量，并且必须采用较高的供热量及其相应的材料，这将造成很大的时间损耗。
正如人们所认为的，最佳的真空位置在通常情况下是不受冷却水流量大小的限制的，两者之间也具有某种特殊的联系，也就是说在汽轮机的正常运转过程中，如果总排气量不变并且相应的冷却水管入口的温度也不会发生变化，这时，从中检测出初始的冷却水量就可以很直观地获得开始时在凝汽器内部产生的压力，进而起到通过调节进水量来改变内部真空压力的作用。
而在工作环境条件相同的情况下，如果凝汽器里面的压力突然下降，会使得汽轮机的运作功率快速上升，从而帮助企业获取更大的经济利益。
第３５卷第２期 ２０１２年６月 长春理工大学学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ ＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｖｏｌ－３５ Ｎｏ．２
Ｊｕｎ．２０１２
不可逆汽机热泵有限时间热力学优化 赵麒 ，谭羽飞 （１．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨１５００９０；２．长春工程学院能源动力工程学院，长春１３００１２）
摘要：本文建立了汽机热泵系统的模型并基于有限时间热力学考虑汽机热泵系统内部不可逆和外部不可逆性对系统性能进 行了分析研究。汽机热泵系统由不可逆汽机循环和不可逆压缩式热泵循环组成。分别对汽机侧和热泵的蒸发器与冷凝器进 行了优化面积分配和优化时间分配研究，得到了系统热负荷与系统性能系数的数学关系。研究中引入两个不可逆参数 Ｒ△Ｓ、Ｒｚｓ。算例研究显示内不可逆参数对汽机热泵系统的性能比外部不可逆因素有更大的影响。研究还发现热泵侧不可 逆因素对系统的影响大于汽机侧不可逆因素对系统的影响。 关键词：汽机热泵；有限时间热力学；不可逆；优化面积分配；优化时间分配；系统性能系数 中图分类号：ＴＵ９９５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－９８７０（２０１２）０２－０１１０－０５
Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａｎ Ｉｒｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ Ｓｙｓｔｅｍ Ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ Ｓｔｅａｍ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｕｓｉｎｇ Ｆｉｎｉｔｅ Ｔｉｍｅ Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ Ａｐｐｒｏａｃｈ
ＺＨＡｏ Ｑｉ ．ＴＡＮ Ｙｕｆｅｉ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５００９０； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＥｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ，Ｃｈａｎｇｃｈｔｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００１２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ ｓｔｅａｍ ｔｕｒｂｉｎｅ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｆｉｎｉｔｅ ｔｉｍｅ ｔｈｅｒｍｏ— ｄｙｎａｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｂｏｔｈ ｅｘｔｅｒｎａｌ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｉｒｒｅｖｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｓ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ａｎ ｉｒｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｅｎｇｉｎｅ ａｎｄ ａｎ ｉｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ．Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｂｏｔｈ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ａｒ－ ｅａｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅａｔ ｅｎｇｉｎｅ ｃｙｃｌｅ ａｎｄ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｃｙｃｌｅ ｔｉｍｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ａｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｈｅａｔｉｎｇ ｌｏａｄ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｗｏ ｉｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ＲＡ ｓ，Ｒ△ｓ，ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ．Ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｓｔｕｄｙ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｉｎｔｅｍａｌ ｉｒｒｅｖｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｈａｖｅ ｍｏｒｅ ｄｒａｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｔｈａｎ ａｎｙ ｏｔｈｅｒ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｉｒｒｅｖｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ．Ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｓｉｄｅ ｉｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｉｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｅｎｇｉｎｅ ｓｉｄｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ ｓｔｅａｍ ｔｕｒｂｉｎｅ；ｆｉｎｉｔｅ ｔｉｍｅ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ；ｉｒｒｅｖｅｒｓｉｂｉｌｉｔｙ；ｏｐｔｉｍａｌ ａｒｅａ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ； ｏｐｔｉｍａｌ ｔｉｍｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ
根据经典热力学，可逆系统拥有最大的效率，然 而可逆系统距离实际系统较远，可逆系统的性能参 数无法有效地代表实际系统的性能。近些年有限时 间热力学的发展为实际系统性能研究提供了较有效 的方法。Ａｉｔ－Ａｌｉ ｎ 研究了一种类似不可逆卡诺热 机的循环。他认为通用的内部不可逆熵产速度与外 部传热热阻和发动机温度成正比。Ｓａｌａｈ Ｅ１ Ｄｉｎ ２］ 研究了变温位不可逆卡诺热机，他得出冷热量侧流 体的最佳工作温度和最大输出功率是换热器进口的 温度而不是进口和出口的平均温度。Ｂｅｊａｎ『３ 推导 出有限规模复叠循环电厂的最大输出功率可由适当 分配换热器得到最大化。Ｉｂｒａｈｉｍ ｅｔ ａ１． －优化研究 了外部蒸汽热容量有限和无限情况下卡诺循环和 Ｊｏｕｌｅ—Ｂｒａｙｔｏｎ循环的输出功率。Ｂｌａｎｋ－５ 联合了一、 二定律对Ｊｏｕｌｅ—Ｂｒａｙｔｏｎ循环的输出功率进行了优 化分析，并提供了最佳传导优化和功率优化的压降
收稿日期：２０１１－１２－１３ 作者简介：赵麒（１９８２一），男，博士研究生，讲师，主要从事节能技术及热原应用研究，Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｉｈｏｔ２＠１６３．ＣＯＮ。 第二期 赵麒，等：不可逆汽机热泵有限时间热力学优化 比和温度限。Ｇａｎｄｈｉｄａｓａｎ 完成了闭式 Ｊｏｕｌｅ—Ｂｒａｙｔｏｎ循环燃气机电厂的分析，计算了最大 循环效率的最佳压降。田鑫泉等 考虑循环工质与 外部热源之问传热热阻的影响，导出了吸收式热泵 最佳泵热系数与泵热率及总传热面积问的关系，以 及最佳传热面积比。林国星等 考虑循环工质与外 部热源之问传热遵循牛顿传热定律以及工质内部不 可逆性影响，导出了热泵的最大泵热率与性能系数 的优化关系。 本文建立了汽机热泵供热系统的一般模型，考 虑了系统内部不可逆性，分别对汽机（动力）部分和 热泵部分的换热过程进行了传热面积和传热时间的 优化研究。
１ 系统模型 汽机热泵系统工作原理如图１，由动力循环和 压缩式热泵循环两部分组成，包括汽机、压缩机、蒸 发器、冷凝器和节流阀。动力部分的高温热源温度 为 ，向低温热源 ，放热，汽机中蒸汽做功，温度 由了、】降至丁２，蒸汽做功产生的机械能驱动热泵的 压缩机工作。热泵由汽机带动，从低温热源 吸 热，向高温热源 、放热，热泵蒸发器与冷凝器中工 质的工作温度分别为 、丁ｒ
Ｔ
１汽机２压缩机３冷凝器 ４蒸发器 ５节流阀 图１ 汽机热泵系统原理图 Ｆｉｇ．１ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｓｙｓｔｅｍ ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ ｓｔｅａｍ ｔｕｒｂｉｎｅ
２有限时间热力学优化 ２．１动力部分 高温热源进人汽机的热量与排向低温热源的热 量分别为： Ｑｌ＝志１Ａ１（丁Ｈ一 ｈ－１ （１） Ｑ２一 ２Ａ２（ ～ ２ （２） ｌ、 一高温、低温侧换热系数；Ａ 、Ａ 一高温、低 温侧换热面积；ｚ－１、ｒ２一高温、低温侧工作时间； 汽机输出功率为：
＝Ｑ１～Ｑ２＝后１Ａ１（ 一７＂１ ｌ 尼２Ａ２（ 一７、『Ｊ ２ 由热力学第二定律：
＝ 一尺
（３）
一０ （４） 尺 为汽机内小司逆参数，尺△ｓ＝１为内口Ｊ逆汽 机模型，Ｒ ＜１为实际汽机模型。汽机循环的总换 热面积为Ａ＝Ａ１＋Ａ 。汽机循环的总换热时１９为 ｆ＝．Ｅｌ＋．Ｅ２。由式（１）和（４）得
＝ 一 Ｑ１ （５）
： 二盘 ； ６ ＝————— — 一（） —Ｑ １ ＋ 壶 ） 计算汽机循环的效率并将丁１、 代入得 丁『｜ ｎ￣ＯＣ ｌ—ｎ￣ｎｚ Ｒ△ｓ
一 一—Ｔｕ—Ｑ—（— —＋—
Ｒ￣—ｓｋ２广Ａ２ ｒ２
２．１．１传热面积优化 优化汽机侧换热面积
鲁－ｏ， ＋、／
爰 Ａ＿１＋ｘ／匦ｋｌｒｉ Ｆｈ式（８）、（９）得面积优化关系 Ａ１ 』ｋ２ｒ２Ｒａｓ Ａ２ Ｊ ｋｌｒ１ 将优化面积代人式（７）得
７—１ （１１） ２．１．２传热时ｌ司优化 优化汽机侧换热时间 鲁ｌ：０１ｒ ＋（ 声（１２）
一１＋（Ｔｋ２Ｒ￣ｓ） ） 由式（１２）、（１３）得时间关系 ：（ ） １ （１４）
将优化面积代入式（１４）得
＼，＼ ＼ 、 ７ ８ ９ Ｏ １１２ 长春理工大学学报（自然科学版） ＲＡＳ ７７ 一 —百
一丽
其中，Ｋ１： （志１。＋（志２Ｒ△－ｓ）。）。
ｃＯｐ：（— ＿ ＿一１）一＋１（２６） 唧
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＝ 一 ＱＥ （２０） ： 一ｃ２１１ ＝————— — 二 ．一一（） 一 ‘赢＋
ｃ叩：（——］ — 一一１）－１＋－－／－Ｍ￣ １ ∞ 一 ‘赢＋ ）
热面积优化 热泵循环换热面积
瓦Ｏｃｏｐ—ｏ， 跞 ，
一ｏ，会 謦 ２４）得面积优化关系 ２．２．１传 优化 由（２３）、（ Ａ Ａ （２５）
优化热泵侧换热ＨｇｌＮ 瓦ａｃｏｐ—ｏ， ｒ－＝ｌ＋（忐
Ｏｃｏｐ－ｏ， ｒ－＝ｌ＋（半
由式（２７）、（２８）得优化时间关系 Ｒ 、Ｉ。 ｋ ／
将优化关系代入式（２６）得
叫鑫 一１
（２７） （２８）
（２９）
＋１ （３０） 南Ｒ ＋（ ）。ｌ 定义汽机效率Ｔ１与热泵ｃｏｐ乘积为系统性能系
唧＝卜 ＋１
（３１） 引入拉格朗日机极值关系 Ｌ＝ｓ＋Ａ（ｔ—ｒ—ｚ－’） （３２） 其中￡＝ｒ＋ｆ’，由极值条件警＝０， ＝０得
￡＝（ 一 Ｒｓｓ
Ｔ￣一 ｃ嚣＋南＋
赢（ＴｃＴｃ一一√ＴＩＴｃ．Ｊ Ｋ１ＡＲｓｓＲｅａ＇ ＲｓｓＲ √Ｋ２Ａ 一 ｃ鑫 ｃ嚣＋缶＋志 ‘丽Ｗｃ＿且Ｋ￣Ａ＇ＲｓｓＲｓｓ，））＿ｌ＋１） Ｒ ．廊Ｊ ～ （３３）
