任意温差下有限功率布朗卡诺循环实现卡诺效率

由于在一般热机中效率与功率之间存在权衡关系，在有限功率下实现卡诺效率是热机中的一个挑战性问题。有研究指出，在不破坏权衡关系的前提下，系统弛豫时间趋于零的极限下，有限功率的卡诺效率或许可以实现。然而，迄今尚未提出能在任意温差下实现此情形的任何显式热机模型。在此，我们研究一种欠阻尼布朗卡诺循环，其中战术性地采用连接等温过程的有限时间绝热过程。我们表明，在上述循环的弛豫时间趋于零的极限下，对于任意温差均可实现卡诺效率与有限功率的兼容。这基于为我们循环推导出的权衡关系得到理论解释，并经数值模拟证实。