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反应堆超临界CO_2 Brayton循环特性 被引量:26
1
作者 段承杰 王捷 杨小勇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1341-1348,共8页
为达到满意的循环效率,目前的气冷堆氦气透平循环技术需较高的循环最高温度,即需更高的堆芯出口温度,对反应堆压力壳及燃料元件材料有较高要求,同时由于氦气本身的性质,对透平制造也提出了新的要求;而采用CO2作为循环工质,可保证在热效... 为达到满意的循环效率,目前的气冷堆氦气透平循环技术需较高的循环最高温度,即需更高的堆芯出口温度,对反应堆压力壳及燃料元件材料有较高要求,同时由于氦气本身的性质,对透平制造也提出了新的要求;而采用CO2作为循环工质,可保证在热效率相当情况下,降低循环温度,减小透平体积等,提高反应堆的安全性及经济性。根据热力学定律,建立了超临界CO2透平循环计算模型,并对该动力循环进行了详细的特性研究,得到了决定循环效率的各个参数,并分析了这些参数对循环效率的影响。结果表明,超临界CO2动力循环在相对氦气循环较低的温度下可达到满意的效率,CO2是一种理想的循环工质。 展开更多
关键词 超临界 CO2 brayton循环 反应堆
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利用LNG冷与工业余热的闭式 Brayton循环热力分析 被引量:4
2
作者 张娜 刘蔚蔚 蔡睿贤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期173-177,182,共6页
LNG(液化天然气)在世界上已广泛应用,我国也已决定引进。由于LNG的供应状态温度很低,应该尽可能利用其冷火用出功以提高能源利用水平。为此该文建议一种可能的热力循环:LNG在超临界状态作为闭式Brayton 循环的冷源,而以工业余热作为Bray... LNG(液化天然气)在世界上已广泛应用,我国也已决定引进。由于LNG的供应状态温度很低,应该尽可能利用其冷火用出功以提高能源利用水平。为此该文建议一种可能的热力循环:LNG在超临界状态作为闭式Brayton 循环的冷源,而以工业余热作为Brayton 循环的热源,并对此循环进行了详细的热力分析。分析结果表明,在此新情况(横跨 环境温度线上下的正热机循环)下,该循环的实用主要自变数与常用的Brayton 循环不同,比后者多了两个。并对不同自变数取为常数下的性能表达作了比较,最后建议应以循环最高温度与换热器节点温差为常数进行分析计算,可以得出较为明确且实用的性能表达。文中最后还指出了对此工作继续发展的方向。 展开更多
关键词 液化天然气 LNG 工业余热 brayton循环 热力分析 能源利用
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太阳能热动力系统Brayton装置与Stirling装置分析与比较 被引量:2
3
作者 崔海亭 袁修干 《河北科技大学学报》 CAS 2004年第1期38-41,共4页
空间太阳能热动力发电系统是非常有前景的未来空间能源供应系统,对适用于空间SD装置的Brayton循环和Stirling循环进行了详细的分析,并以7kW发电装置为对象,从质量、效率和对吸热器的要求等方面对2种循环进行了比较。结果表明,Brayton装... 空间太阳能热动力发电系统是非常有前景的未来空间能源供应系统,对适用于空间SD装置的Brayton循环和Stirling循环进行了详细的分析,并以7kW发电装置为对象,从质量、效率和对吸热器的要求等方面对2种循环进行了比较。结果表明,Brayton装置为目前太阳能热动力发电的首选方案,Stirling装置是未来最理想的空间发电系统。 展开更多
关键词 空间太阳能热动力系统 brayton装置 Stirling装置 空间站 热动力发电系统 航天器
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不可逆回热式磁Brayton循环制冷性能的理论及数值研究 被引量:1
4
作者 刘敏 俞炳丰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期56-60,共5页
基于统计理论推导的铁磁材料的磁热参数,建立了不可逆回热式磁Brayton循环数学模型.对于顺磁材料作工质的情形,获得了循环放热量QH、制冷量QC、回热量及性能系数δCOP的表达式的解析解.以铁磁材料钆作工质为例,数值研究了循环室温区的... 基于统计理论推导的铁磁材料的磁热参数,建立了不可逆回热式磁Brayton循环数学模型.对于顺磁材料作工质的情形,获得了循环放热量QH、制冷量QC、回热量及性能系数δCOP的表达式的解析解.以铁磁材料钆作工质为例,数值研究了循环室温区的制冷性能,考察了归一化温度α、回热不平衡量QR及磁化过程不可逆度η对循环有效制冷量Qeff,C及δCOP的影响,并获得了不同外部磁场H1条件下循环最大温跨δT,max.数值结果显示:Qeff,C随α的增加而增加;当α≥0.6或QR≥0时,循环均能获得良好的制冷性能;磁化过程的不可逆因素会使得δCOP迅速下降. 展开更多
关键词 室温磁制冷 brayton循环 制冷性能 数值模拟
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变温热源等温加热修正不可逆回热Brayton循环功率优化 被引量:5
5
作者 王俊华 陈林根 孙丰瑞 《燃气涡轮试验与研究》 2011年第2期36-40,共5页
根据有限时间热力学理论,在给定各换热器总热导率的情况下,对变温热源条件下等温加热过程修正的不可逆回热式Brayton循环的功率特性进行了优化。研究表明,该情况下全局性的优化结果并不存在。在给定CCC(收敛型燃烧室)和回热器热导率分... 根据有限时间热力学理论,在给定各换热器总热导率的情况下,对变温热源条件下等温加热过程修正的不可逆回热式Brayton循环的功率特性进行了优化。研究表明,该情况下全局性的优化结果并不存在。在给定CCC(收敛型燃烧室)和回热器热导率分配的情况下,通过数值计算,得到了最佳的透平出口温度及RCC(常规燃烧室)和低温侧换热器的热导率分配,讨论了循环参数对最佳热导率分配的影响。另外,本文还对文献[7]中的错误进行了修正,并分析了循环工质与热源的热容率匹配问题。 展开更多
关键词 修正的不可逆brayton循环 等温加热 有限时间热力学 功率优化
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回热式等温加热修正Brayton循环的功率与效率特性! 被引量:4
6
作者 王俊华 陈林根 孙丰瑞 《热力透平》 2013年第2期112-118,共7页
根据有限时间热力学理论,分析了变温热源条件下不可逆回热式等温加热修正Brayton循环的功率、效率的全局特性和最优特性。研究发现,计入外部传热不可逆性后,分别存在最佳的循环压比使得循环无因次输出功率和效率取得最大值,而且,一般来... 根据有限时间热力学理论,分析了变温热源条件下不可逆回热式等温加热修正Brayton循环的功率、效率的全局特性和最优特性。研究发现,计入外部传热不可逆性后,分别存在最佳的循环压比使得循环无因次输出功率和效率取得最大值,而且,一般来说,前一最佳压比更大;回热对循环的输出功率影响极小,对循环效率的提高也只在较低压比时起作用;为提高循环的输出功率和效率,常规燃烧室(RCC)有效度、RCC中热源的入口温度和热容率应取较小的值,而收敛型燃烧室(CCC)有效度、CCC中热源的入口温度和热容率应取较大的值。详细讨论了循环热力参数对最大无因次输出功率及其对应的最佳压比和效率、最大效率及其对应的最佳压比和无因次输出功率的影响,指出了已有文献的错误。研究结果对燃气轮机装置的评估和最优设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 有限时间热力学 等温加热修正brayton循环 功率特性 效率特性
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高炉余能余热驱动内可逆中冷回热Brayton热电联产循环经济性能分析 被引量:4
7
作者 王俊华 陈林根 孙丰瑞 《燃气轮机技术》 2013年第3期1-12,72,共13页
利用有限时间经济分析法,导出了高炉余能余热驱动内可逆中冷回热Brayton热电联产循环的利润率和效率解析式,通过数值分析,研究了经济性能。结果表明,在给定总压比时,存在最佳的中间压比使得利润率取得最佳值;当总压比可以变动时,... 利用有限时间经济分析法,导出了高炉余能余热驱动内可逆中冷回热Brayton热电联产循环的利润率和效率解析式,通过数值分析,研究了经济性能。结果表明,在给定总压比时,存在最佳的中间压比使得利润率取得最佳值;当总压比可以变动时,在中间压比取相应的最佳值的情况下,存在最佳的总压比,可使得利润率取得最大值。本文还讨论了各换热器有效度、循环各温比对利润率及相应的效率的影响,对基于燃气轮机的联产装置的设计、分析有一定的指导意义。 展开更多
关键词 燃气轮机 中冷回热brayton热电联产循环 有限时间炯经济分析 数值分析
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恒温热源内可逆Brayton热电联产循环的利润率密度分析 被引量:3
8
作者 王俊华 陈林根 孙丰瑞 《热力透平》 2011年第1期43-49,共7页
根据能量系统有限时间综合经济分析的思路,引入新的循环性能指标:利润率密度(定义为利润率与循环最大比容之比),对恒温热源内可逆Brayton热电联产循环的利润率密度特性进行了分析,并将最大利润率密度及最大利润率时的循环参数进行了对... 根据能量系统有限时间综合经济分析的思路,引入新的循环性能指标:利润率密度(定义为利润率与循环最大比容之比),对恒温热源内可逆Brayton热电联产循环的利润率密度特性进行了分析,并将最大利润率密度及最大利润率时的循环参数进行了对比。研究表明,与最大利润率工况相比,尽管最大利润率密度工况下循环的利润率有所减小,但循环的效率有较大幅度的提高,设备体积也大为减小,实现了循环利润率与设备体积的最佳折衷。本文的研究表明,利润率密度可以作为热电联产系统设计的一种备选方案。 展开更多
关键词 有限时间经济分析法 能量系统有限时间综合经济分析 内可逆brayton热电联产循环 利润率密度
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再热Brayton循环效率特性分析
9
作者 王俊华 陈林根 孙丰瑞 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期660-664,770,共5页
在燃气轮机循环中工质温度变化范围大,其比热是变化的。利用数值分析方法研究了工质变比热情况下再热Brayton循环的效率特性,发现存在最佳循环总效率和对应的最优压比,讨论了循环温比、压气机和透平效率对循环最优压比和循环总效率最佳... 在燃气轮机循环中工质温度变化范围大,其比热是变化的。利用数值分析方法研究了工质变比热情况下再热Brayton循环的效率特性,发现存在最佳循环总效率和对应的最优压比,讨论了循环温比、压气机和透平效率对循环最优压比和循环总效率最佳值的影响,比较了压气机效率和透平效率的影响程度,并指出了已有文献的错误。所得的分析结果对燃气轮机的优化设计和运行参数选择具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 再热brayton循环 效率特性 功率特性 数值分析
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利用LNG冷(火用)与工业余热的闭式Brayton循环的进一步分析
10
作者 刘蔚蔚 张娜 蔡睿贤 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期733-736,共4页
以超临界状态的LNG作为冷源,以工业余热作为热源的闭式Brayton循环,可以有效的利用LNG的冷(?)并回收工业余热。本文以(?)效率为评价准则,兼顾LNG冷(?)和工业余热的利用,对该循环进行了热力学分析。在分析过程中,利用以前分析所得的结论[... 以超临界状态的LNG作为冷源,以工业余热作为热源的闭式Brayton循环,可以有效的利用LNG的冷(?)并回收工业余热。本文以(?)效率为评价准则,兼顾LNG冷(?)和工业余热的利用,对该循环进行了热力学分析。在分析过程中,利用以前分析所得的结论[1],选取的循环自变量数为4,针对不同的自变量、不同的LNG冷(?)和工业余热利用情况,对多种循环方案作了进一步(考虑了循环与冷、热源的匹配)较详细的热力学分析,并得出较明确的性能表达。 展开更多
关键词 LNG冷Yong 工业余热 brayton循环 YONG效率
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闭式Brayton循环的太阳能热动力空间发电技术 被引量:3
11
作者 苏亚欣 《能源工程》 2002年第6期8-12,共5页
对闭式Brayton循环太阳能热动力系统在空间站的应用研究作了综述,着重讨论了该循环的发电原理和主要能量转换模块——涡轮发电机-压缩机,目前国际研究达到了循环效率超过30%、系统总效率超过17%的水平,与光伏电池系统相比,SD系统具有... 对闭式Brayton循环太阳能热动力系统在空间站的应用研究作了综述,着重讨论了该循环的发电原理和主要能量转换模块——涡轮发电机-压缩机,目前国际研究达到了循环效率超过30%、系统总效率超过17%的水平,与光伏电池系统相比,SD系统具有高效率,质量轻,费用少,寿命长等特点。为提高系统的效率和减少空间环境的腐蚀,对聚能器表面和辐射散热器表面均需进行保护涂层处理。文章介绍了国际上这方面的研究成果。 展开更多
关键词 闭式brayton循环 太阳能 热动力 空间发电技术 空间站 电源系统 表面腐蚀 保护 航天器
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高炉余能余热驱动Brayton热电联产循环的密度性能
12
作者 陈林根 王俊华 孙丰瑞 《电力与能源》 2017年第6期763-768,共6页
根据有限时间热力学理论,研究了具有热阻、热漏和非等熵压缩与膨胀等的内、外部不可逆性的高炉余能余热驱动恒温热源不可逆Brayton热电联产循环密度特性,并与输出率特性进行了比较。研究表明,分别存在最佳循环压比使得密度和效... 根据有限时间热力学理论,研究了具有热阻、热漏和非等熵压缩与膨胀等的内、外部不可逆性的高炉余能余热驱动恒温热源不可逆Brayton热电联产循环密度特性,并与输出率特性进行了比较。研究表明,分别存在最佳循环压比使得密度和效率取得最大值;以密度为目标,可以使循环的效率提高,设备体积缩小,相应地,循环压比增大,总输出率减小。还分析了各循环参数对密度和效率的影响,发现存在最佳用户侧温度且热漏不影响循环的密度。 展开更多
关键词 有限时间热力学 不可逆brayton循环 热电联产 密度 性能分析
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不可逆往复式变比热工质Brayton循环性能分析 被引量:3
13
作者 黎艳兵 黄跃武 闫晓娟 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期327-331,共5页
对不可逆往复式Brayton循环的有限时间热力学性能进行模型研究.在考虑工质变比热及压缩和膨胀过程的内不可逆损失基础上,导出了循环比功和循环热效率的解析表达式.在典型循环特性参数条件下,对上述模型进行了数值计算.研究结果表明,工... 对不可逆往复式Brayton循环的有限时间热力学性能进行模型研究.在考虑工质变比热及压缩和膨胀过程的内不可逆损失基础上,导出了循环比功和循环热效率的解析表达式.在典型循环特性参数条件下,对上述模型进行了数值计算.研究结果表明,工质变比热及压缩和膨胀过程的内不可逆损失对循环性能有一定影响,其中压缩和膨胀过程的内不可逆损失对循环性能影响更显著.研究结果对实际内燃机性能的评估及改进有一定的指导意义. 展开更多
关键词 brayton循环 往复式循环 不可逆性 变比热
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基于He-N_2混合工质的闭式Brayton循环系统及设备的优化设计 被引量:3
14
作者 曹挺 黄伟光 张靖煊 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期155-162,共8页
对以He-N_2混合气体为工质的闭式Brayton循环系统进行了优化分析,获得循环最高效率下系统各组成设备的性能参数。以此优化结果为目标,设计了轮机和换热器的初步方案。以纯氦气工质时轮机和换热器的成本为基准,利用设备成本与几何参数之... 对以He-N_2混合气体为工质的闭式Brayton循环系统进行了优化分析,获得循环最高效率下系统各组成设备的性能参数。以此优化结果为目标,设计了轮机和换热器的初步方案。以纯氦气工质时轮机和换热器的成本为基准,利用设备成本与几何参数之间的近似关系,获得不同氦气摩尔分数下轮机和换热器的相对成本。通过Brayton循环中轮机与换热器的成本权重分配,得到不同氦气摩尔分数下Brayton循环的相对总成本。结果表明:当氦气摩尔分数为50%~60%时,存在一个相对总成本的最小值,与纯氦气时相比,其相对总成本降低了12%左右,这对于闭式Brayton循环系统工质的选择具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 brayton循环 轮机 换热器 He-N2混合工质 经济性
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逆布雷顿(Reverse-Brayton)循环空气制冷机系统试验台的建立 被引量:11
15
作者 侯予 王瑾 +2 位作者 熊联友 刘井龙 陈纯正 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期7-12,共6页
采用逆布雷顿循环的空气制冷机在普冷和深冷领域得到了越来越广泛地应用 ,而且随着国际上对CFCs工质的限制 ,对环境无污染的空气制冷机具有更加广阔的应用前景。同时 ,对逆布雷顿循环低温制冷机的研究有利于空间和宇航制冷技术的发展。... 采用逆布雷顿循环的空气制冷机在普冷和深冷领域得到了越来越广泛地应用 ,而且随着国际上对CFCs工质的限制 ,对环境无污染的空气制冷机具有更加广阔的应用前景。同时 ,对逆布雷顿循环低温制冷机的研究有利于空间和宇航制冷技术的发展。为了更好地对逆布雷顿循环制冷机系统的性能进行研究 ,西安交通大学低温工程研究所搭建了逆布雷顿循环的空气制冷机系统多功能试验台 ,可对透平膨胀机、换热器和制冷系统的性能进行试验研究 。 展开更多
关键词 空气制冷机 逆布雷顿循环 试验台 空气制冷循环
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空间站闭式Brayton循环及我国在相关方面的研究 被引量:2
16
作者 杨静 刘石 +1 位作者 陈焕倬 孙奉仲 《能源技术》 2002年第2期51-54,共4页
对闭式Brayton循环太阳能热动力系统的组成 ,发电原理及循环工质如何选择进行了论述 ,着重讨论了该循环主要的能量转换模块———涡轮发电机 压缩机。与光伏电池相比 ,太阳能热动力系统具有效率高 ,质量轻 ,费用少 ,寿命长等特点。我... 对闭式Brayton循环太阳能热动力系统的组成 ,发电原理及循环工质如何选择进行了论述 ,着重讨论了该循环主要的能量转换模块———涡轮发电机 压缩机。与光伏电池相比 ,太阳能热动力系统具有效率高 ,质量轻 ,费用少 ,寿命长等特点。我国对闭式Brayton循环做过大量的研究 ,积累了丰富的经验 。 展开更多
关键词 闭式brayton循环 太阳能热动力系统 涡轮发电机-压缩机 空间站 中国
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基于Brayton-Moser模型的直流微电网Buck变换器控制策略 被引量:1
17
作者 张梦壕 王久和 +2 位作者 张玲 张雅静 李建国 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2023年第1期35-42,共8页
为解决直流微电网Buck变换器对低压直流母线电压调节能力弱的问题,本文提出了一种新的控制策略。该策略通过建立带等效恒功率负载的Buck变换器的Brayton-Moser模型,构建Buck变换器系统混合势函数,设计功率成形控制器。同时,针对等效恒... 为解决直流微电网Buck变换器对低压直流母线电压调节能力弱的问题,本文提出了一种新的控制策略。该策略通过建立带等效恒功率负载的Buck变换器的Brayton-Moser模型,构建Buck变换器系统混合势函数,设计功率成形控制器。同时,针对等效恒功率负载的负载功率未知问题,设计了功率观测器实现对恒功率负载的负载功率进行实时观测。仿真结果表明,与PI双闭环控制、外环PI内环无源控制策略相比,本文所提出的控制策略能更好地提升Buck变换器对低压直流母线电压的动态与稳态调节性能。 展开更多
关键词 BUCK变换器 恒功率负载 混合势函数 brayton-Moser模型 功率成形控制器 功率观测器
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核能Brayton闭式循环功热并供系统 被引量:4
18
作者 林汝谋 高林 金红光 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期397-400,共4页
本文基于能的梯级利用原理,把产功和供热有机结合,开拓出新颖的核能Brarton闭式循环功热并供系统;基于热力学基本方程推导出系统特性解析式,建立四个独立变量的系统数学模型;应用三种不同的评价准则对系统进行模拟分析,绘制不同... 本文基于能的梯级利用原理,把产功和供热有机结合,开拓出新颖的核能Brarton闭式循环功热并供系统;基于热力学基本方程推导出系统特性解析式,建立四个独立变量的系统数学模型;应用三种不同的评价准则对系统进行模拟分析,绘制不同条件下的特性线簇,概括了系统性能随独立变量的变化规律,得出许多有价值的结论。 展开更多
关键词 核能 布雷顿闭式循环 功热并供系统
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天然工质应用于逆向Brayton循环中的理论分析 被引量:3
19
作者 沈永年 黄柏才 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期27-32,共6页
通过对逆向布雷顿循环 (Braytoncycle)中使用若干种天然工质的理论计算表明 :利用部分阻燃性气体 (如N2 ,CO2 )等与碳氢化合物 (烷烃 )的混合物作为制冷工质 ,是氟里昂工质的一种理想替代物 ,不仅具有安全、不燃、无公害的特点 ,使用于... 通过对逆向布雷顿循环 (Braytoncycle)中使用若干种天然工质的理论计算表明 :利用部分阻燃性气体 (如N2 ,CO2 )等与碳氢化合物 (烷烃 )的混合物作为制冷工质 ,是氟里昂工质的一种理想替代物 ,不仅具有安全、不燃、无公害的特点 ,使用于两相多元非共沸物膨胀制冷循环中具有制冷系数高、单位质量制冷(热 ) 展开更多
关键词 逆向布雷顿循环 空调器 制冷工质 制冷系数
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内可逆往复式Maisotsenko-Brayton循环生态学性能优化 被引量:2
20
作者 沈佳锋 戈延林 +1 位作者 陈林根 朱富丽 《电力与能源》 2018年第6期733-739,共7页
应用有限时间热力学理论,基于仅考虑传热损失的内可逆往复式Maisotsenko-Brayton循环模型,推导出了循环熵产率和生态学函数等重要参数表达式。通过数值计算,分析与研究了空气饱和器出口温度、循环最高温度和注水流率对循环性能的影响。... 应用有限时间热力学理论,基于仅考虑传热损失的内可逆往复式Maisotsenko-Brayton循环模型,推导出了循环熵产率和生态学函数等重要参数表达式。通过数值计算,分析与研究了空气饱和器出口温度、循环最高温度和注水流率对循环性能的影响。将内可逆往复式Maisotsenko-Brayton循环与传统往复式Brayton循环进行比较,结果表明内可逆往复式Maisotsenko-Brayton循环性能优于传统往复式Brayton循环性能。 展开更多
关键词 有限时间热力学 内可逆往复式Maisotsenko-brayton循环 熵产率 生态学函数
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