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主题:【原创】油品与节能:《液体燃料的性质及应用》读书心得 -- autoeagle

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家园 实际内燃机过程的能量流很难精细的定量解释

除了前面说的内燃机燃烧4过程导致的能量释放时间的非理想性外,(这个和能否完全燃烧还不一样,同样的燃料,在上止点燃烧和排气点附近燃烧,即使产生的热量相同,做功能力截然不同,在上止点燃烧,其产生的压力分量,在整个膨胀过程中都在做工,而排气点附近燃烧,除了增加废气温度外,毫无有效功)至少还有以下问题:

1.工质气体与理想气体的区别

实际气体并不满足PT/V=const这一公式,气体的比热容随着温度升高逐渐增大,即同样热量导致的温度提升变小,这个问题wiki里的公式内有体现。

2.非平衡过程与非绝热过程

空气是热的不良导体,燃烧过程又是一个快速和空间不均匀过程,燃烧室内的温度分布也非常复杂,火焰内部为1600K,火焰壳层2700K,火焰外又有从600K到2700K的不同分布。在总内能一定条件下,由于工质气体与理想气体的区别,整个燃烧室的温度分布情况对活塞压力有明显影响。

同样,气体又是可压缩介质,在非平衡条件下,气缸内各处压力分布不同,又影响了活塞压力。

发动机的散热和摩擦生热耗费的能量占总能量流的25-35%,发动机的压缩和膨胀循环远不能用绝热过程来描述。

因此,要用宏观平衡过程观点、绝热膨胀模型对内燃机循环的一些工程问题进行深入讨论,是过于粗糙的。也正因为有这些非理性因素,使新型节能低排放发动机的设计成为了一个重要的领域,也使燃料性质的优化成为一个有意义的领域。

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