原创许恒瑞李列明等物理与工程

摘要

国内典型的工科大学物理教材和工程热力学教材在计算内燃机循环效率时，都假设工质气体分子是刚性的而忽略其振动自由度对比热容的贡献。本文修正了这个假设，使用理想气体严格的比热容温度关系考虑了振动自由度的贡献，对萨巴德循环、狄塞尔循环和奥托循环这三种常见的内燃机循环，进行了数值模拟。与前述教科书的简化结果比，我们计算得到的循环效率，在常见参数下，下降了6～12个百分点，而且循环中工质组分、燃烧做功过程的温度等重要因素对循环效率的影响被呈现。这样的修正幅度说明大学物理和工程热力学教材中忽略振动自由度对比热容的贡献是合适的。同时，我们认为，在进行半定量热机效率的理论计算时，工质气体振动自由度的影响是一个值得考虑的因素。

关键词理想气体比热容；分子振动自由度；萨巴德循环；狄塞尔循环；奥托循环

AbstractWhencalculatingthecycleefficiencyofinternal

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