論文の概要: The asymmetric Otto engine: frictional effects on performance bounds and operational modes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.06512v1
• Date: Tue, 10 Oct 2023 10:51:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-12 01:44:44.009386
• Title: The asymmetric Otto engine: frictional effects on performance bounds and operational modes
• Title（参考訳）: 非対称オットーエンジン:性能限界と操作モードに対する摩擦効果
• Authors: Varinder Singh, Vahid Shaghaghi, Tanmoy Pandit, Cameron Beetar, Giuliano Benenti, Dario Rosa
• Abstract要約: 低温環境下ではオットーサイクルは熱機関として動作できないことを示す。 両駆動方式のオットーサイクルの全位相図を解析的に特徴付け,サイクルの異なる動作モードをヒートエンジン,冷凍機,アクセル,ヒータとして強調する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present a detailed study of an asymmetrically driven quantum Otto engine with a time-dependent harmonic oscillator as its working medium. We obtain analytic expressions for the upper bounds on the efficiency of the engine for two different driving schemes having asymmetry in the expansion and compression work strokes. We show that the Otto cycle under consideration cannot operate as a heat engine in the low-temperature regime. Then, we show that the friction in the expansion stroke is significantly more detrimental to the performance of the engine as compared to the friction in the compression stroke. Further, by comparing the performance of the engine with sudden expansion, sudden compression, and both sudden strokes, we uncover a pattern of connections between the operational points, and we indicate the optimal operation regime for each case. Finally, we analytically characterize the complete phase diagram of the Otto cycle for both driving schemes and highlight the different operational modes of the cycle as a heat engine, refrigerator, accelerator, and heater.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,時間依存高調波発振器を動作媒体とする非対称駆動型量子オットーエンジンの詳細な研究を行う。 拡張作業ストロークと圧縮作業ストロークの非対称性を有する2つの異なる駆動スキームに対するエンジンの効率の上限に関する解析式を得る。 その結果,オットーサイクルは低温では熱エンジンとして動作できないことがわかった。 そして, 膨張ストロークの摩擦は, 圧縮ストロークの摩擦に比べ, エンジンの性能に対して著しく有害であることを示した。 さらに, エンジンの性能を, 急激な膨張, 急激な圧縮, 両方の急激なストロークと比較することにより, 運転点間の接続パターンを明らかにし, それぞれのケースに最適な運転条件を示す。 最後に,両駆動方式のオットーサイクルの全位相図を解析的に特徴付け,サイクルの異なる動作モードをヒートエンジン,冷凍機,アクセル,ヒータとして強調する。

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