工质变比热对内可逆Meletis-Georgiou循环性能的影响.pdf

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1、452电力与能源第34卷第5期2013年1O月工质变比热对内可逆Meletis—Georgiou循环性能的影响刘畅，陈林根，孙丰瑞(海军工程大学动力工程学院，武汉430033)摘要：应用有限时间热力学理论建立了考虑传热损失和工质变比热的内可逆Meletis—Georgiou(MG)循环模型，导出了循环功与效率的表达式；应用数值计算的方法得到了循环功与效率特性关系；分析了传热损失、工质线性变比热及循环各参数对循环功与效率特性关系的影响。结果表明，考虑工质变比热的MG循环模型更贴近实际。关键词：有限时间热力学；

2、Meletis—Georgiou循环；工质变比热；传热损失基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2012CB720400)；国家自然科学基金(10905093)中图分类号：TK12文献标志码：A文章编号：2095—1256(2013)05—0452～05Effect0fVariableSpecificHeatsofWorkingFluidonPerformanceOfEndOreversibleMeletis‘GeorgiouCycleLiuChang，ChenLingen，SunFengrui

3、(CollegeofPowerEngineering，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：AnendoreversibleMeletis—Georgiou(MG)cyclemodelconsideringtheheattransferlossandvariablespecificheatsofworkingfluidisestablishedbyusingfinitetimethermodynamicstheory．Theanaly

4、ticalformulaeofworkoutputandefficiencyofthecycleisobtained．Therelationstheworkoutputandefficiencyareob—tainedbydetailednumericalexample．Theeffectsoftheheattransferloss，variablespecificheatsofworkingfluidonthecycleperformanceareanalyzed．Theresultsshowthatth

5、ecyclemodelconsideringvariablespecificheatsofworkingfluidisclosertopractice．Keywords：Finitetimethermodynamics；Meletis—Georgioucycle；Variablespecificheatsofworkingfluid；Heattransferloss．民用领域都极具发展潜力，各国竞相展开研究。0引言目前已有多种规格产品作为配套动力应用于海、自有限时间热力学理论用于内燃机循环研究陆、空的各种军

6、事装备，其适应性、机动性和安全以来，取得了一系列成果Ⅲ1]。但这些研究都是在性明显优于各种往复式汽油机、柴油机，燃油经济工质比热恒定的基础上进行的，为此Rocha-Mar-性、低噪声、低成本的优点又显著优于燃气轮机，tine等研究了工质比热随成分变化对Otto和这对于实现军事装备动力小型化、轻量化、提高部Diesel循环功率效率特性的影响，但仅将工质比队野战机动灵活性，有着重要的战略意义。在民热的经验公式代入循环功率和效率表达式而没有用领域，旋转活塞发动机主要应用于汽车、船艇和考虑对循环过程方程的影响。Gh

7、atak和发电机组等方面。ChakrabortyI6从对循环过程的影响入手，分析了Meletis和Georgiou提出了一种新的转子发动工质变比热对内可逆Dual循环性能的影响；戈延机概念并获得专利]，该概念引入幅向对称转子结林等研究了工质变比热对内可逆Miller循环构和排气再循环(EGR)过程，使发动机运行更加平性能的影响。稳并可采用压燃方式。随后Georgiou等口叩建立了转子发动机具有体积小、重量轻、高速性能内可逆MeletiS_Georgiou循环(下称MG循环)模好、运转平稳、噪声小等优点]。因

8、此，它在军用、型，并进行了经典热力学分析。刘畅，等：工质变比热对内可逆Meletis—Georgiou循环性能的影响453本文将在此基础上，建立内可逆工质变比热一△／V，由于进、排MG循环模型，分析工质变比热对循环功与效率气口的尺寸不能忽略，特性关系的影响。在压缩和膨胀过程中有一部分未被利1循环模型用，故用来定义MG转子发动机简图l_1。]如图1所示。发动的为最大可利用部分，图3MG循环模型P—图机的工作通过体积