本文係以有限時間熱力學分析來探討卡諾冷凍循環和源布萊頓冷凍循環的最佳冷凍率 。並且決定了此最佳冷凍率下工質的最佳溫度以及工質和熱源之間的合理溫差。 首先,本文針對〝變溫熱源的卡諾冷凍循環〞問題進行分析,此變溫熱源卡諾冷凍循 環的不可逆性僅發生在外部的有限時間傳熱,且傳導方式係遵循牛頓(線性)定律。 使用有限時間熱力學分析,導出了最佳化冷凍率和性能係數的關係,並且求出了工質 的最佳溫度,進而探討高低熱源入口溫度、工質和熱源的熱容率、以及熱傳係數和熱 傳面積對最佳冷凍率的影響。 再者,針對〝恆溫及變溫熱源的布萊頓冷凍循環〞問題進行分析,如同上述變溫熱源 卡諾冷凍循環所建立的模式一樣,此恆溫與變溫熱源布萊頓冷凍循環的不可逆性也僅 發生在外部的有限時傳熱,且傳導方式遵循牛頓(線性)定律。使用有限時間熱力學 分析,亦導出了最佳化冷凍率和性能係數的關係,並且也求出了工質的最佳溫度,進 而探討高低熱源溫度、工質和熱源的熱容率、以及熱傳係數和熱傳面積對最佳冷凍率 的影響。 因此,綜合上述分析,可以得到卡諾和布萊頓冷凍循在實際應用上的可能結果。
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