【技術實現步驟摘要】
：本專利技術屬于熱力學及熱動/熱泵。
技術介紹
0、
技術介紹
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1、冷需求、熱需求和動力需求，為人類生活與生產當中所常見。熱動裝置將熱能轉換為機械能為人們獲得和提供動力，制冷/熱泵裝置利用機械能轉換為熱能從而實現制冷/制熱；在熱動裝置和制冷/熱泵裝置中，都存在著循環工質與熱源之間傳輸熱量的傳熱過程。
2、為實現熱能在正向循環中的高效利用，需要減少工質自高溫熱源獲取高溫驅動熱負荷過程和向低溫熱源(熱匯)釋放低溫熱負荷過程中過剩的傳熱溫差；為實現機械能在逆向循環中的高效利用，需要減小工質自低溫熱源獲取低溫熱負荷過程和向高溫熱源(熱匯)釋放高溫熱負荷過程中過剩的傳熱溫差。為此，需要實現傳熱過程中工質溫度變化特性與熱源/熱匯溫度變化特性的匹配。同時，對于許多高效熱力循環來說，例如斯特林循環、愛立信循環、奧托循環、狄塞爾循環等，實際循環與理想循環的偏差很大，這主要是由于關鍵的熱力過程無法得到準確的實現。
3、為了解決熱能利用過程中溫差利用不合理、先進熱力循環難以精準實現的問題，需要研發能夠實現任意熱力過程的方法。本專利技術凝練出影響熱力過程走向的四類關鍵要素，給出了實現熱力過程的要素協調方法，實現傳熱要素與做功要素在協調狀態下的相互求解；實現熱力過程的要素協調方法，能夠在較大范圍內實現任意熱力過程，從而實現傳熱過程中工質溫度變化特性與熱源/熱匯溫度變化特性的匹配，同時為先進熱力循環系統的構建與實現奠定基礎。
技術實現思路
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技術實現思路
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1
2、1.實現熱力過程的要素協調方法，其內容包含如下步驟：
3、(1)劃定熱力過程走向的關鍵要素，分別為初始要素、傳熱要素、做功要素和物性要素；
4、(2)建立要素協調方法的基本方程組：
5、對于以a和b為獨立狀態參數的宏觀過程，有
6、過程方程f(a，b)＝0，[a，b]＝[a1，b1]→[an，bn]
7、能量方程
8、物性方程組p[a，b，p，v，t，...]＝0
9、對于以a和b為獨立狀態參數的微元過程，有
10、過程方程f(ai，bi)＝f(ai+1,bi+1)＝0
11、能量方程δqi＝dui+pidvi
12、物性方程組p[ai，bi，pi，vi，ti，…]＝p[ai+1，bi+1，pi+1，vi+1，ti+1，…]＝0
13、對于以t和v作為獨立狀態參數的微元過程，有
14、過程方程g(ti，vi)＝g(ti+1,vi+1)＝0?(1-1)
15、能量方程
16、物性方程組p[vi，ti，pi，cvi，αvi，κti，...]＝p[vi+1,ti+1,pi+1，vci+1，ɑvi+1,κti+1，…]＝0?(1-3)
17、(3)以t和v為獨立狀態參數，在初始要素、傳熱要素和物性要素均為已知或易得時求解做功要素，具體步驟如下：
18、①采用按照時間間隔分割的方法，將宏觀目標熱力過程充分分割為(n-1)個微元過程，并將第i個微元過程用時記為dτi；或者采用按照熱力設備轉軸轉角分割的方法，將宏觀目標熱力過程充分分割為(n-1)個微元過程，并將第i個微元過程占用轉軸轉角記為根據計算精度的要求，為各個微元過程選取適當的dτi或此時有
19、τi＝τ1(當i＝1)或τi＝τi-1+dτi-1(當i>1)
20、(當i＝1)或(當i>1)
21、
22、其中τi和分別為第i個微元過程起點所對應的時刻和轉角。
23、②對于第i個微元過程，傳熱要素已知，由或等方式求得δqi；
24、③對于第i個微元過程，依據ti和vi，由物性方程組(1-3)提供pi和各項熱系數；由能量方程(1-2)和過程方程(1-1)解得dti和dvi，確定第i個微元過程的終點，這也是第i+1個微元過程的起點；
25、④初始要素已知，即τ1，t1，v1等參數均已知。從i＝1開始，依次通過基本方程組遞推求解。直至當ti+1與tn、vi+1與vn之間的誤差均小于給定值，則可認為n-1＝i，計算完成；同時可得到過程持續的總時間δτ＝τi+dτi或總轉角
26、⑤計算完成后，得到v相對于τ或的變化規律v(τ)或利用凸輪、氣動、液壓等手段或其他的體積調控手段實現該體積變化規律，便可以實現目標熱力過程。
27、2.實現熱力過程的要素協調方法，其內容包含如下步驟：
28、(1)劃定熱力過程走向的關鍵要素，分別為初始要素、傳熱要素、做功要素和物性要素；
29、(2)建立要素協調方法的基本方程組：
30、對于以a和b為獨立狀態參數的宏觀過程，有
31、過程方程f(a，b)＝0，[a，b]＝[a1，b1]→[an，bn]
32、能量方程
33、物性方程組p[a，b，p，v，t，...]＝0
34、對于以a和b為獨立狀態參數的微元過程，有
35、過程方程f(ai，bi)＝f(ai+1,bi+1)＝0
36、能量方程δqi＝dui+pidvi
37、物性方程組p[ai，bi，pi，vi，ti，..]＝p[ai+1，bi+1,pi+1，vi+1，ti+1，...]＝0
38、對于以t和v作為獨立狀態參數的微元過程，有
39、過程方程g(ti，vi)＝g(ti+1，vi+1)＝0?(1-1)
40、能量方程
41、物性方程組p[vi，ti，pi，vci，ɑvi，κti，...]＝p[vi+1,ti+1,pi+1，cvi+1，αvi+1，κti+1,…]＝0?(1-3)
42、(3)以t和v為獨立狀態參數，在初始要素、做功要素和物性要素均為已知或易得時求解傳熱要素，具體步驟如下：
43、①采用按照時間間隔分割的方法，將宏觀目標熱力過程充分分割為(n-1)個微元過程，并將第i個微元過程用時記為dτi；或者采用按照熱力設備轉軸轉角分割的方法，將宏觀目標熱力過程充分分割為(n-1)個微元過程，并將第i個微元過程占用轉軸轉角記為根據計算精度的要求，為各個微元過程選取適當的dτi或此時有
44、τi＝τ1(當i＝1)或τi＝τi-1+dτi-1(當i>1)
45、(當i＝1)或(當i>1)
46、
47、其中τi和分別為第i個微元過程起點所對應的時刻和轉角。
48、②對于第i個微元過程，做功要素已知，由或等方式求得dvi；
49、③對于第i個微元過程，將dvi代入過程方程(1-1)，可求得dti，從而確定第i個微元過程的終點，這也是第i+1個微元過程本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.實現熱力過程的要素協調方法，其內容包含如下步驟：
2.實現熱力過程的要素協調方法，其內容包含如下步驟：
3.實現熱力過程的要素協調方法，其對于實現定熵過程，是在權利要求1或權利要求2所述的實現熱力過程的要素協調方法中，令過程方程中的過程函數g＝S(T，V)-S(T1，V1)，引入取代
4.實現熱力過程的要素協調方法，其對于實現定容過程，是在權利要求1或權利要求2所述的實現熱力過程的要素協調方法中，令過程方程中的過程函數g＝V-V1，引入δQi＝mcvidTi取代
5.實現熱力過程的要素協調方法，其對于實現定壓過程，是在權利要求1或權利要求2所述的實現熱力過程的要素協調方法中，令過程方程中的過程函數g＝p(T，V)-p(T1，V1)，引入δQi＝mcpidTi取代
6.實現熱力過程的要素協調方法，其對于實現定溫過程，是在權利要求1或權利要求2所述的實現熱力過程的要素協調方法中，令過程方程中的過程函數g＝T-T1，引入取代
7.實現熱力過程的要素協調方法，其對于實現多變熱力過程，是在權利要求1或權利要求2所述
8.實現熱力過程的要素協調方法，其對于實現不可逆熱力過程，是在權利要求1或權利要求2所述的實現熱力過程的要素協調方法中，進行如下調整：
9.實現熱力過程的要素協調方法，是在權利要求1-8所述的實現熱力過程的要素協調方法中，對于耦合性較強的且具體耦合關系尚不明確兩要素求解問題，按照如下方法迭代求解：
...【技術特征摘要】
1.實現熱力過程的要素協調方法，其內容包含如下步驟：
2.實現熱力過程的要素協調方法，其內容包含如下步驟：
3.實現熱力過程的要素協調方法，其對于實現定熵過程，是在權利要求1或權利要求2所述的實現熱力過程的要素協調方法中，令過程方程中的過程函數g＝s(t，v)-s(t1，v1)，引入取代
4.實現熱力過程的要素協調方法，其對于實現定容過程，是在權利要求1或權利要求2所述的實現熱力過程的要素協調方法中，令過程方程中的過程函數g＝v-v1，引入δqi＝mcvidti取代
5.實現熱力過程的要素協調方法，其對于實現定壓過程，是在權利要求1或權利要求2所述的實現熱力過程的要素協調方法中，令過程方程中的過程函數g＝p(t，v)-p(t1，v1)，引入δqi＝mcp...
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