非卡诺制冷机是由两个多方过程和两个绝热过程组成.假设传热过程服从牛顿传热规律,推导出制冷机的制冷率和制冷系数的表达式,得到制冷率与制冷系数之间满足的特征曲线.通过数值模拟研究在最大品质因子下制冷机的制冷系数.分析在长时间和短时间热接触条件下制冷系数的优化值,并与经典的Curzon-Ahlborn (CA)制冷系数进行比较.结果表明,在长时间热接触极限下,高低温热接触过程中工质的热容之比λ=1时,优化制冷系数为CA制冷系数;λ＜1时,优化制冷系数小于CA制冷系数;λ＞1时,优化制冷系数大于CA制冷系数.而在短时间极限下,在λ=1时,优化制冷系数大于CA制冷系数.在所有情形下,优化制冷系数随着热容比λ的增大而增大.这个模型可以应用到Otto、Joule-Brayton、Dissel和Atlinson热力学循环,这可以为设计实际的制冷机提供指导.
非卡诺制冷机 品质因子 牛顿传热规律 有限时间热力学 性能优化