Optimizing low-dissipation Carnot-like thermal devices with heat leak
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F25%3A10506783" target="_blank" >RIV/00216208:11320/25:10506783 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=pKONqajZDG" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=pKONqajZDG</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1103/6clc-796q" target="_blank" >10.1103/6clc-796q</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Optimizing low-dissipation Carnot-like thermal devices with heat leak
Popis výsledku v původním jazyce
Delimiting the optimal performance bounds of heat engines (HEs), refrigerators (REs), and heat pumps (HPs) is a core thermodynamic challenge. While low-dissipation (LD) models are valuable for this, the impact of heat leak-unavoidable in real systems-are underexplored. In this paper, we present a unified framework for LD Carnot-like (CL) HEs, REs, and HPs with heat leak, deriving new results for efficiency at maximum power and power at maximum efficiency. Using these, we construct the Pareto fronts, which delineate the optimal power-efficiency trade-offs under realistic conditions. We prove that the bounds of power at fixed efficiency and efficiency at fixed power coincide, forming these fronts, and show that they are achieved by optimizing the average entropy production rate, a principle applicable to all CL devices and beyond the LD assumption.
Název v anglickém jazyce
Optimizing low-dissipation Carnot-like thermal devices with heat leak
Popis výsledku anglicky
Delimiting the optimal performance bounds of heat engines (HEs), refrigerators (REs), and heat pumps (HPs) is a core thermodynamic challenge. While low-dissipation (LD) models are valuable for this, the impact of heat leak-unavoidable in real systems-are underexplored. In this paper, we present a unified framework for LD Carnot-like (CL) HEs, REs, and HPs with heat leak, deriving new results for efficiency at maximum power and power at maximum efficiency. Using these, we construct the Pareto fronts, which delineate the optimal power-efficiency trade-offs under realistic conditions. We prove that the bounds of power at fixed efficiency and efficiency at fixed power coincide, forming these fronts, and show that they are achieved by optimizing the average entropy production rate, a principle applicable to all CL devices and beyond the LD assumption.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10300 - Physical sciences
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2025
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Physical Review E
ISSN
2470-0045
e-ISSN
2470-0053
Svazek periodika
112
Číslo periodika v rámci svazku
3
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
12
Strana od-do
034115
Kód UT WoS článku
001564134100007
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-105019629572