串联随机热机输出特性的探究

近期关于两个简单热机串联的研究表明，其效率和功率随驱动振幅、循环周期不对称度等参数可能呈现非单调变化。受此启发，我们研究了两个随机热机串联时的效应，其中胶体粒子被囚禁在简谐势中。每个热机的刚度参数以不同循环周期作周期性变化，并共用一个热浴，该热浴对第一台热机为冷源、对第二台为热源。我们考虑两类协议：一是势阱强度发生突变，二是其随时间线性变化。在两类协议中均发现若干非平凡效应，例如热机输出对装置中多个参数存在非单调函数依赖。对于随时间线性变化的协议，在合适参数范围内，串联相较单一等效热机可提升输出功率。结果表明，组合系统的输出随所串联热机循环时间的不对称度出现峰值。我们还给出了任意数目准静态驱动串联热机效率的一般关系。