具有非理想气体工质的内可逆Dual循环最优性能

作者：陈茂; 戈延林; 陈林根^*; 谢志辉; 施双双

来源：大学物理, 2023, 42(08): 32-54.

DOI：10.16854/j.cnki.1000-0712.220361

• Dual循环
• 非理想气体
• 有限时间热力学
• 功率
• 效率

基于有限时间热力学理论和前人建立的内可逆Dual循环模型，本文进一步考虑非理想气体工质比热模型，对循环的性能进行了研究，推导得到了循环功率和效率的基本优化关系，通过数值计算分析了传热损失系数(B)、预胀比(ρ)、单原子气体自由度(d)和循环最大温比(τ)对循环特性的影响，比较了不同比热模型条件下循环的性能差异.结果表明：随着τ和d增加，循环最大功率(Pmax)、最大效率(ηmax)、最大功率时对应的效率(■)、最大功率和最大效率时对应的压缩比(γP)和(γη)均增加；随着B增加，ηmax、和■均减小，γη不变；随着ρ增大，Pmax、γP和γη先增大后减小，ηmax和■增大；比热模型对循环性能不产生定性的影响仅产生定量影响，非理想气体比热模型条件下得到的Pmax、ηmax、■、γP和γη最小.本文所得结论对实际热机的设计有一定的参考意义.

• 单位
  机电工程学院; 武汉工程大学; 中国人民解放军海军工程大学