节能基础科学30节能ENERGYCONSERVATIONNO.012023非理想气体工质对内可逆Otto循环功率、效率性能的影响吴迪1，2戈延林1，2陈林根1，2*田雷1，2（1.武汉工程大学热科学与动力工程研究所，湖北武汉430205；2.武汉工程大学机电工程学院，湖北武汉430205）摘要：基于有限时间热力学理论和内可逆Otto循环模型，进一步考虑非理想气体工质比热模型，对循环的功率和效率性能进行研究。通过数值计算分析比热模型、气体分子自由度d和传热损失B对循环最大功率Potmax、最大效率ηmax、Potmax对应的最佳压缩比(γopt)p和效率ηP、ηmax对应的最佳压缩比(γopt)η和功率Pη的影响。结果显示：循环性能ηmax、(γopt)η和ηp随着B的增大而减小；工质比热模型对循环性能不产生定性影响，仅产生定量影响，非理想气体比热模型条件下的循环Potmax、(γopt)p、ηmax、(γopt)η、ηp和Pη均小于其他两种比热模型；循环性能(Pot)max、(γopt)p、ηmax、(γopt)η、ηp和Pη随着d的增大而增大。研究结果对内燃机设计具有一定的指导意义。关键词：Otto循环；有限时间热力学；循环功率；循环效率；非理想气体工质中图分类号：O414文献标识码：A文章编号：1004-7948（2023）01-0030-04doi：10.3969/j.issn.1004-7948.2023.01.008Effectsofnon-idealgasworkingfluidonpowerandefficiencyperformancesofendoreversibleOttocycleWUDiGEYan-linCHENLin-genTIANLeiAbstract：BasedonthefinitetimethermodynamictheoryandtheendoreversibleOttocyclemodel,thecyclepowerandefficiencyperformancesarestudiedinthepaperbyfurtherconsideringthespecificheatmodelofnon-idealgasworkingfluid.Theeffectsofthespecificheatmodels,freedomdegreed,ofgasmoleculeandtheheattransferlossB,onthemaximumpowerPotmax,themaximumefficiencyηmax,thecorrespondingoptimalcompressionratio(γopt)p,andefficiencyηp,underthePotmaxpoint,andthecorrespondingoptimalcompressionratio(γopt)η,andpowerPη,undertheηmaxpointareanalyzedbynumericalcalculations.Theresultsshowthattheηmax,(γopt)ηandηpwilldecreasewiththeincreaseofB.ThespecificheatmodelsofworkingfluidhavenoqualitativeeffectbutonlyquantitativeeffectonthecycleperformanceandthePotmax,(γopt)p,ηmax,(γopt)η,ηpandPηunderthenon-idealgasspecificheatmodelconditionarelessthanthoseofundertheothertwosp...
