本書在全面系統地分析和總結內燃機循環(huán)有限時間熱力學研究現狀的基礎上，通過模型建立、理論分析、數值計算，對各種空氣標準不可逆內燃機循環(huán)的**性能和實際內燃機循環(huán)的**構型進行研究。主要內容如下：第1章介紹有限時間熱力學的產生和發(fā)展，對內燃機循環(huán)的有限時間熱力學研究現狀做全面回顧；第2～8章分別介紹不可逆Otto循環(huán)、Diesel循環(huán)、Atkinson循環(huán)、Brayton循環(huán)、Dual循環(huán)、Miller循環(huán)和PM循環(huán)在工質恒比熱容和工質比熱容隨溫度線性變化時的生態(tài)學**性能以及工質比熱容隨溫度非線性變化時的功率、效率**性能和生態(tài)學**性能；第9章介紹內燃機普適循環(huán)在工質恒比熱容和工質比熱容隨溫度線性變化時的生態(tài)學**性能以及工質比熱容隨溫度非線性變化和工質比熱容比隨溫度線性變化時的功率、效率**性能和生態(tài)學**性能；第10、11章分別介紹Otto循環(huán)和Diesel循環(huán)熱機在循環(huán)熵產生最小和生態(tài)學函數**時活塞運動的**路徑；第12章總結全書的主要工作和創(chuàng)新點。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 有限時間熱力學的產生與發(fā)展 2
1.3 有限時間熱力學研究現狀 3
1.3.1 目標極值對最優(yōu)性能和最優(yōu)構型的影響 3
1.3.2 損失模型對最優(yōu)性能和最優(yōu)構型的影響 5
1.3.3 熱源模型對最優(yōu)性能和最優(yōu)構型的影響 5
1.3.4 實際熱機裝置和熱力過程最優(yōu)性能和最優(yōu)構型研究 6
1.4 內燃機循環(huán)的有限時間熱力學研究現狀 6
1.4.1 空氣標準內燃機循環(huán)最優(yōu)性能研究現狀 6
1.4.2 內燃機循環(huán)活塞最優(yōu)運動路徑研究現狀 24
1.4.3 非均勻工質內燃機循環(huán)性能界限研究現狀 27
1.4.4 內燃機循環(huán)仿真研究現狀 27
1.5 本書的主要工作和章節(jié)安排 28
參考文獻 29
第2章 空氣標準不可逆Otto循環(huán)最優(yōu)性能 43
2.1 引言 43
2.2 工質恒比熱容時Otto循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 43
2.2.1 循環(huán)模型和性能分析 43
2.2.2 數值算例與討論 47
2.3 工質比熱容隨溫度線性變化時Otto循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 50
2.3.1 循環(huán)模型和性能分析 50
2.3.2 數值算例與討論 53
2.4 工質比熱容隨溫度非線性變化時Otto循環(huán)的最優(yōu)性能 56
2.4.1 循環(huán)模型和性能分析 56
2.4.2 數值算例與討論 59
參考文獻 65
第3章 空氣標準不可逆Diesel循環(huán)最優(yōu)性能 67
3.1 引言 67
3.2 工質恒比熱容時不可逆Diesel循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 67
3.2.1 循環(huán)模型和性能分析 67
3.2.2 數值算例與討論 69
3.3 工質比熱容隨溫度線性變化時Diesel循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 73
3.3.1 循環(huán)模型和性能分析 73
3.3.2 數值算例與討論 74
3.4 工質比熱容隨溫度非線性變化時Diesel循環(huán)的最優(yōu)性能 78
3.4.1 循環(huán)模型和性能分析 78
3.4.2 數值算例與討論 81
參考文獻 86
第4章 空氣標準不可逆Atkinson循環(huán)最優(yōu)性能 89
4.1 引言 89
4.2 工質恒比熱容時Atkinson循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 89
4.2.1 循環(huán)模型和性能分析 89
4.2.2 數值算例與討論 91
4.3 工質比熱容隨溫度線性變化時Atkinson循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 95
4.3.1 循環(huán)模型和性能分析 95
4.3.2 數值算例與討論 96
4.4 工質比熱容隨溫度非線性變化時Atkinson循環(huán)的最優(yōu)性能 100
4.4.1 循環(huán)模型和性能分析 100
4.4.2 數值算例與討論 103
參考文獻 108
第5章 空氣標準不可逆Brayton循環(huán)最優(yōu)性能 110
5.1 引言 110
5.2 工質恒比熱容時Brayton循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 110
5.2.1 循環(huán)模型和性能分析 110
5.2.2 數值算例與討論 112
5.3 工質比熱容隨溫度線性變化時Brayton循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 116
5.3.1 循環(huán)模型和性能分析 116
5.3.2 數值算例與討論 117
5.4 工質比熱容隨溫度非線性變化時Brayton循環(huán)的最優(yōu)性能 121
5.4.1 循環(huán)模型和性能分析 121
5.4.2 數值算例與討論 124
參考文獻 129
第6章 空氣標準不可逆Dual循環(huán)最優(yōu)性能 131
6.1 引言 131
6.2 工質恒比熱容時Dual循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 131
6.2.1 循環(huán)模型和性能分析 131
6.2.2 數值算例與討論 134
6.3 工質比熱容隨溫度線性變化時Dual循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 138
6.3.1 循環(huán)模型和性能分析 138
6.3.2 數值算例與討論 140
6.4 工質比熱容隨溫度非線性變化時Dual循環(huán)的最優(yōu)性能 144
6.4.1 循環(huán)模型和性能分析 144
6.4.2 數值算例與討論 147
參考文獻 154
第7章 空氣標準不可逆Miller循環(huán)最優(yōu)性能 156
7.1 引言 156
7.2 工質恒比熱容時Miller循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 156
7.2.1 循環(huán)模型和性能分析 156
7.2.2 數值算例與討論 159
7.3 工質比熱容隨溫度線性變化時Miller循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 163
7.3.1 循環(huán)模型和性能分析 163
7.3.2 數值算例與討論 165
7.4 工質比熱容隨溫度非線性變化時Miller循環(huán)的最優(yōu)性能 169
7.4.1 循環(huán)模型和性能分析 169
7.4.2 數值算例與討論 172
參考文獻 179
第8章 空氣標準不可逆PM循環(huán)最優(yōu)性能 181
8.1 引言 181
8.2 工質恒比熱容時PM循環(huán)的最優(yōu)性能 181
8.2.1 循環(huán)模型和性能分析 181
8.2.2 數值算例與討論 185
8.3 工質比熱容隨溫度線性變化時PM循環(huán)的最優(yōu)性能 192
8.3.1 循環(huán)模型和性能分析 192
8.3.2 數值算例與討論 194
8.4 工質比熱容隨溫度非線性變化時PM循環(huán)的最優(yōu)性能 201
8.4.1 循環(huán)模型和性能分析 201
8.4.2 數值算例與討論 204
參考文獻 207
第9章 空氣標準不可逆內燃機普適循環(huán)最優(yōu)性能 208
9.1 引言 208
9.2 工質恒比熱容時內燃機普適循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 208
9.2.1 循環(huán)模型和性能分析 208
9.2.2 特例分析 212
9.2.3 數值算例與討論 213
9.3 工質比熱容隨溫度線性變化時內燃機普適循環(huán)的生態(tài)學最優(yōu)性能 214
9.3.1 循環(huán)模型和性能分析 214
9.3.2 特例分析 216
9.3.3 數值算例與討論 217
9.4 工質比熱容隨溫度非線性變化時內燃機普適循環(huán)的最優(yōu)性能 218
9.4.1 循環(huán)模型和性能分析 218
9.4.2 特例分析 222
9.4.3 數值算例與討論 223
9.5 工質比熱容比隨溫度線性變化時內燃機普適循環(huán)的最優(yōu)性能 224
9.5.1 循環(huán)模型和性能分析 224
9.5.2 特例分析 228
9.5.3 數值算例與討論 229
參考文獻 230
第10章 廣義輻射傳熱規(guī)律下不可逆Otto循環(huán)活塞運動最優(yōu)路徑 232
10.1 引言 232
10.2 熵產生最小時Otto循環(huán)活塞運動最優(yōu)路徑 232
10.2.1 Otto循環(huán)熱機模型 232
10.2.2 優(yōu)化方法 234
10.2.3 數值算法 239
10.2.4 特例分析 240
10.2.5 數值算例與討論 247
10.3 生態(tài)學函數最大時Otto循環(huán)活塞運動最優(yōu)路徑 257
10.3.1 優(yōu)化目標 258
10.3.2 優(yōu)化方法 259
10.3.3 數值算法 264
10.3.4 特例分析 265
10.3.5 數值算例與討論 271
10.4 不同優(yōu)化目標和傳熱規(guī)律下活塞運動最優(yōu)構型比較 277
參考文獻 280
第11章 廣義輻射傳熱規(guī)律下不可逆Diesel循環(huán)活塞運動最優(yōu)路徑 282
11.1 引言 282
11.2 熵產生最小時Diesel循環(huán)活塞運動最優(yōu)路徑 282
11.2.1 Diesel循環(huán)熱機模型 282
11.2.2 優(yōu)化方法 284
11.2.3 數值算法 287
11.2.4 特例分析 289
11.2.5 數值算例與討論 293
11.3 生態(tài)學函數最大時Diesel循環(huán)活塞運動最優(yōu)路徑 303
11.3.1 優(yōu)化目標 303
11.3.2 優(yōu)化方法 304
11.3.3 數值算法 307
11.3.4 特例分析 309
11.3.5 數值算例與討論 312
11.4 不同優(yōu)化目標和傳熱規(guī)律下活塞運動最優(yōu)構型比較 318
參考文獻 321
第12章 全書總結 323
參考文獻 327
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