Ecological performance optimization of a thermoacoustic heat engine

• Autores: Lingen Chen, Fengrui Kan, Feng Wu, Fangzhong Guo
• Localización: Revista Mexicana de Física, ISSN-e 0035-001X, Vol. 56, Nº. 5, 2010, págs. 386-393
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    En este artículo se investigan la optimización del desempeño ecológico de un motor termoacústico irreversible generalizado con resistencia térmica, fugas de calor, relajación térmica y disipación interna, en el que la transferencia de calor entre el fluido de trabajo y el reservorio (recipiente) de calor obedece a una ley de transferencia de calor compleja generalizada [ fórmula ], donde n es complejo. La parte imaginaria y la parte real del exponente complejo de la transferencia de calor cambian cuantitativamente a la función ecológica óptima vs la relación de eficiencia. Se obtienen las fórmulas analítica de la función ecológica y la eficiencia térmica del motor termoacústico. Asimismo, se hace un análisis comparativo de la influencia de varios factores cuando el desempeño del motor termoacústico irreversi ble generalizado es óptimo con ejemplos numéricos detallados. Se obtiene la zona óptima del desempeño del motor termoacústico por análisis numérico. Los resultados obtenidos proveen guías teóricas para el diseño de motores termoacústicos.

  • English

    Ecological performance optimization of a generalized irreversible thermoacoustic heat engine with heat resistance, heat leakage, thermal relaxation and internal dissipation, in which heat transfer between the working fluid and heat reservoirs obeys a complex generalized heat transfer law [ formula ] -where nis a complex-, is investigated in this paper. Both the real part and the imaginary part of the complex heat transfer exponent change the optimal ecological function versus efficiency relationship, quantitatively. The analytical formulas about the ecological function and thermalefficiency of the thermoacoustic heat engine are derived. Furthermore, the comparative analysis of the influences of various factors on optimal performance of the generalized irreversible thermoacoustic heat engine is carried out by detailed numerical examples. The optimal zone on the performance of the thermoacoustic heat egine is obtained by numerical analysis. The results obtained herein can provide some theoretical guidelines ofr the design of real thermoacoustic engine.