等温加热修正Diesel循环及其内可逆特性

提出一种新的Diesel循环,即等温加热修正的Diesel循环,并运用有限时间热力学理论建立内可逆修正Diesel循环模型,导出循环功率与效率、功率与压缩比和效率与压缩比的特性关系,研究循环温比、预胀比和传热损失对循环性能的影响,将修正后的循环性能与传统的Diesel循环性能进行比较。结果显示:循环功率与效率的关系曲线呈扭叶型,而功率与压缩比和效率与压缩比的关系曲线均呈类抛物线型;随着预胀比和循环温比的变大,循环性能明显提升;与传统的Diesel循环相比,修正后的循环性能更优。

摩擦对空气标准Diesel循环功率效率特性的影响

An irreversible simplified model for the air standard Diesel cycle is established in this paper. This model takes into account the finite-time evolution of the cycle’s compression and power strokes and it considers global losses lumped in a friction like term. The relations between the power output and the compression ratio, and between the thermal efficiency and the compression ratio are derived. Numerical example leads to loop-shaped power versus efficiency cures as is common to almost all real heat engines.

工质变比热和传热损失对Diesel循环性能的影响

用有限时间热力学的方法分析空气标准Diesel循环,由数值计算给出了存在传热损失和工质变比热时循环功与压缩比、效率与压缩比以及功和效率的特性关系,并分析了传热损失和工质变比热对循环性能的影响特点,通过分析可知传热和变比热特性对Diesel循环性能有较大影响,所以在实际循环分析中应该予以考虑.

最大有效功率时等温加热修正内可逆Diesel循环性能

基于有限时间热力学理论和已有文献建立的内可逆等温加热修正Diesel模型,以有效功率为目标函数,研究了循环性能特性。通过数值计算,分析了循环参数对循环有效功率的影响,比较了最大有效功率和最大功率条件下循环性能的差异。结果表明:有效功率与压缩比的关系曲线呈类抛物线型,有效功率与效率的关系曲线呈回原点的扭叶型;随着循环温比、预胀比的增加和传热损失系数的减小,最大有效功率、最大有效功率时对应的最佳压缩比、最大效率及最大有效功率对应的效率均增大;相同条件下,最大有效功率时对应的效率比最大功率时对应的效率大,选择最大有效功率为目标函数时,以牺牲部分功率为代价,使循环效率有较大提升。

柴油机不可逆循环性能分析及优化

建立了不可逆diesel循环的热力学模型 ,对diesel循环进行了有限时间热力学分析。推导出在内可逆、内外均不可逆时diesel循环在给定热力学模型下输出功率与热效率之间的关系式 ,并证明了内可逆diesel循环有一最大输出功率 ,而此时循环热效率即为著名的CA效率 ,并求出了最大输出功率表达式 ,证明了在具有最大输出功率时循环压缩比及预胀比有确定的关系。当具有内外双重不可逆时 ,相应公式只是对内可逆时的公式用不可逆系数I进行修正 ,即用ITL 代替原公式中的TL 即可。给出了计算实例 ,并通过实例计算分析了内不可逆系数、热源温度对最大输出功率、热效率的影响及循环压缩比、预胀比对热效率的影响。本文的研究对内燃机的设计和性能评估有理论意义。

内燃机理论循环有限时间热力学理论的发展

简要回顾了有限时间热力学理论的发展 ,着重介绍了内燃机理论循环的有限时间热力学理论 .比较全面地论述了近二十年有限时间和有限尺寸约束条件下的内燃机热力过程和装置的性能优化问题 ,以及内燃机工作过程有限时间热力学分析的发展趋势 .