工质比热随温度线性变化时不可逆Atkinson循环功率密度特性

发布时间：2025-07-18 22:05

　　 基于已有文献建立的存在传热、摩擦和内不可逆性损失的不可逆Atkinson循环模型,利用有限时间热力学理论,以循环功率密度(循环输出功率与最大比容之比)为目标函数,对工质比热随温度线性变化条件下的循环进行了性能分析。由数值计算给出了循环功率密度与压缩比和效率的特性关系,分析了工质变比热特性、传热、摩擦和内不可逆性损失对Atkinson循环功率密度特性的影响。结果表明:循环功率密度与压缩比的关系曲线呈抛物线型,功率密度与效率的关系曲线呈扭叶型。与最大功率条件相比,Atkinson循环发动机在最大功率密度条件下具有更小的尺寸参数和更高的效率。

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【部分图文】：

图1 Atkinson循环模T-s图

实际循环中工质比热是变化的，且将对循环的性能产生影响。根据文献[18]、文献[19]、文献[29]的处理方法假设工质的比热仅与其温度有关，且在循环工作温度300～2200K内，工质比热为温度的线性函数表示为：式中：ap、bv和k1——常数；Cp——工质的定压比热容；Cv—....

图2 a p、bv对循环特性的影响

图2和3给出的是ap、bv对循环性能的影响。图3ap、bv对循环特性的影响

图3 a p、bv对循环特性的影响

图2ap、bv对循环特性的影响图中可以看出：在其他条件固定的情况下，当压缩比小于10.5时，随着ap、bv增加，无因次功率密度减小；当压缩比大于10.5时，随着ap、bv增加，无因次功率密度增加。(Pd)max对应的效率随ap、bv的增加而减小。当ap从28.182J/(mo....

图4 k1对循环特性的影响

图4和图5给出的是工质比热随温度变化系数k1对循环特性的影响。k1值的大小反映了工质比热随温度的变化程度，k1值越大比热变化范围越大，反应越剧烈。从图中可以看出：随着k1的增加，增加，随k1增加而减小。当k1=0时，此时的循环工质为恒比热。当k1从0.003844J/(mol....

本文编号：4057495