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卡诺式发动机功率效率界限的几何表述

统计力学 2026-05-05 v1

摘要

我们将卡诺式发动机的功率效率约束表述为平面上归一化分支耗散的几何优化问题。在该平面中,效率等值线为直线,因此在固定功率下最大化效率问题等价于求可采纳直线的斜率上界。我们将此框架应用于分支解析幂律耗散情形,其中每个等温分支的不可逆损耗随分支持续时间衰减,采用相同的指数,而非遵循标准的反比时间律。在优化耗散不对称参数后,固定功率可达集成为二维区域,由此斜率界限问题化为线性规划。该框架给出该模型下恰好的功率-效率前沿,并给出代表性耗散指数的闭式约束,包括最大功率极限情况。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.02732,
  title  = {Geometric Formulation of Power-Efficiency Bounds in Carnot-like Engines},
  author = {R. X. Zhai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.02732},
  year   = {2026}
}

备注

5 pages, 1 figure