本书在全面系统地分析和总结内燃机循环有限时间热力学研究现状的基础上，通过模型建立、理论分析、数值计算，对各种空气标准不可逆内燃机循环的**性能和实际内燃机循环的**构型进行研究。主要内容如下：第1章介绍有限时间热力学的产生和发展，对内燃机循环的有限时间热力学研究现状做全面回顾；第2～8章分别介绍不可逆Otto循环、Diesel循环、Atkinson循环、Brayton循环、Dual循环、Miller循环和PM循环在工质恒比热容和工质比热容随温度线性变化时的生态学**性能以及工质比热容随温度非线性变化时的功率、效率**性能和生态学**性能；第9章介绍内燃机普适循环在工质恒比热容和工质比热容随温度线性变化时的生态学**性能以及工质比热容随温度非线性变化和工质比热容比随温度线性变化时的功率、效率**性能和生态学**性能；第10、11章分别介绍Otto循环和Diesel循环热机在循环熵产生最小和生态学函数**时活塞运动的**路径；第12章总结全书的主要工作和创新点。

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目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 有限时间热力学的产生与发展 2
1.3 有限时间热力学研究现状 3
1.3.1 目标极值对最优性能和最优构型的影响 3
1.3.2 损失模型对最优性能和最优构型的影响 5
1.3.3 热源模型对最优性能和最优构型的影响 5
1.3.4 实际热机装置和热力过程最优性能和最优构型研究 6
1.4 内燃机循环的有限时间热力学研究现状 6
1.4.1 空气标准内燃机循环最优性能研究现状 6
1.4.2 内燃机循环活塞最优运动路径研究现状 24
1.4.3 非均匀工质内燃机循环性能界限研究现状 27
1.4.4 内燃机循环仿真研究现状 27
1.5 本书的主要工作和章节安排 28
参考文献 29
第2章 空气标准不可逆Otto循环最优性能 43
2.1 引言 43
2.2 工质恒比热容时Otto循环的生态学最优性能 43
2.2.1 循环模型和性能分析 43
2.2.2 数值算例与讨论 47
2.3 工质比热容随温度线性变化时Otto循环的生态学最优性能 50
2.3.1 循环模型和性能分析 50
2.3.2 数值算例与讨论 53
2.4 工质比热容随温度非线性变化时Otto循环的最优性能 56
2.4.1 循环模型和性能分析 56
2.4.2 数值算例与讨论 59
参考文献 65
第3章 空气标准不可逆Diesel循环最优性能 67
3.1 引言 67
3.2 工质恒比热容时不可逆Diesel循环的生态学最优性能 67
3.2.1 循环模型和性能分析 67
3.2.2 数值算例与讨论 69
3.3 工质比热容随温度线性变化时Diesel循环的生态学最优性能 73
3.3.1 循环模型和性能分析 73
3.3.2 数值算例与讨论 74
3.4 工质比热容随温度非线性变化时Diesel循环的最优性能 78
3.4.1 循环模型和性能分析 78
3.4.2 数值算例与讨论 81
参考文献 86
第4章 空气标准不可逆Atkinson循环最优性能 89
4.1 引言 89
4.2 工质恒比热容时Atkinson循环的生态学最优性能 89
4.2.1 循环模型和性能分析 89
4.2.2 数值算例与讨论 91
4.3 工质比热容随温度线性变化时Atkinson循环的生态学最优性能 95
4.3.1 循环模型和性能分析 95
4.3.2 数值算例与讨论 96
4.4 工质比热容随温度非线性变化时Atkinson循环的最优性能 100
4.4.1 循环模型和性能分析 100
4.4.2 数值算例与讨论 103
参考文献 108
第5章 空气标准不可逆Brayton循环最优性能 110
5.1 引言 110
5.2 工质恒比热容时Brayton循环的生态学最优性能 110
5.2.1 循环模型和性能分析 110
5.2.2 数值算例与讨论 112
5.3 工质比热容随温度线性变化时Brayton循环的生态学最优性能 116
5.3.1 循环模型和性能分析 116
5.3.2 数值算例与讨论 117
5.4 工质比热容随温度非线性变化时Brayton循环的最优性能 121
5.4.1 循环模型和性能分析 121
5.4.2 数值算例与讨论 124
参考文献 129
第6章 空气标准不可逆Dual循环最优性能 131
6.1 引言 131
6.2 工质恒比热容时Dual循环的生态学最优性能 131
6.2.1 循环模型和性能分析 131
6.2.2 数值算例与讨论 134
6.3 工质比热容随温度线性变化时Dual循环的生态学最优性能 138
6.3.1 循环模型和性能分析 138
6.3.2 数值算例与讨论 140
6.4 工质比热容随温度非线性变化时Dual循环的最优性能 144
6.4.1 循环模型和性能分析 144
6.4.2 数值算例与讨论 147
参考文献 154
第7章 空气标准不可逆Miller循环最优性能 156
7.1 引言 156
7.2 工质恒比热容时Miller循环的生态学最优性能 156
7.2.1 循环模型和性能分析 156
7.2.2 数值算例与讨论 159
7.3 工质比热容随温度线性变化时Miller循环的生态学最优性能 163
7.3.1 循环模型和性能分析 163
7.3.2 数值算例与讨论 165
7.4 工质比热容随温度非线性变化时Miller循环的最优性能 169
7.4.1 循环模型和性能分析 169
7.4.2 数值算例与讨论 172
参考文献 179
第8章 空气标准不可逆PM循环最优性能 181
8.1 引言 181
8.2 工质恒比热容时PM循环的最优性能 181
8.2.1 循环模型和性能分析 181
8.2.2 数值算例与讨论 185
8.3 工质比热容随温度线性变化时PM循环的最优性能 192
8.3.1 循环模型和性能分析 192
8.3.2 数值算例与讨论 194
8.4 工质比热容随温度非线性变化时PM循环的最优性能 201
8.4.1 循环模型和性能分析 201
8.4.2 数值算例与讨论 204
参考文献 207
第9章 空气标准不可逆内燃机普适循环最优性能 208
9.1 引言 208
9.2 工质恒比热容时内燃机普适循环的生态学最优性能 208
9.2.1 循环模型和性能分析 208
9.2.2 特例分析 212
9.2.3 数值算例与讨论 213
9.3 工质比热容随温度线性变化时内燃机普适循环的生态学最优性能 214
9.3.1 循环模型和性能分析 214
9.3.2 特例分析 216
9.3.3 数值算例与讨论 217
9.4 工质比热容随温度非线性变化时内燃机普适循环的最优性能 218
9.4.1 循环模型和性能分析 218
9.4.2 特例分析 222
9.4.3 数值算例与讨论 223
9.5 工质比热容比随温度线性变化时内燃机普适循环的最优性能 224
9.5.1 循环模型和性能分析 224
9.5.2 特例分析 228
9.5.3 数值算例与讨论 229
参考文献 230
第10章 广义辐射传热规律下不可逆Otto循环活塞运动最优路径 232
10.1 引言 232
10.2 熵产生最小时Otto循环活塞运动最优路径 232
10.2.1 Otto循环热机模型 232
10.2.2 优化方法 234
10.2.3 数值算法 239
10.2.4 特例分析 240
10.2.5 数值算例与讨论 247
10.3 生态学函数最大时Otto循环活塞运动最优路径 257
10.3.1 优化目标 258
10.3.2 优化方法 259
10.3.3 数值算法 264
10.3.4 特例分析 265
10.3.5 数值算例与讨论 271
10.4 不同优化目标和传热规律下活塞运动最优构型比较 277
参考文献 280
第11章 广义辐射传热规律下不可逆Diesel循环活塞运动最优路径 282
11.1 引言 282
11.2 熵产生最小时Diesel循环活塞运动最优路径 282
11.2.1 Diesel循环热机模型 282
11.2.2 优化方法 284
11.2.3 数值算法 287
11.2.4 特例分析 289
11.2.5 数值算例与讨论 293
11.3 生态学函数最大时Diesel循环活塞运动最优路径 303
11.3.1 优化目标 303
11.3.2 优化方法 304
11.3.3 数值算法 307
11.3.4 特例分析 309
11.3.5 数值算例与讨论 312
11.4 不同优化目标和传热规律下活塞运动最优构型比较 318
参考文献 321
第12章 全书总结 323
参考文献 327