Based on the irreversible Otto cycle model, applying finite-time-thermodynamic theory, this paper takes power and efficiency as the objective functions, further studies the cycle performance under the condition of non-ideal gas working fluid, analyzes the effects of different loss items and freedom degree (d) of monatomic gas on the cycle performance, and compares performance differences of ideal gas and non-ideal gas under different specific heat models. The results demonstrate that, with the increase of d, the maximum-power-output (P max), the maximum-thermal-efficiency (η max), the corresponding optimal compression-ratio ( ( γ opt ) p ${({\gamma }_{\text{opt}})}_{p}$ ) and efficiency (η P ) at the P max point, and the corresponding optimal compression ratio ( ( γ opt ) η ${({\gamma }_{\text{opt}})}_{\eta }$ ) and power (P η ) at the η max point will all increase; the P max, ( γ opt ) p ${({\gamma }_{\text{opt}})}_{p}$ , η max, ( γ opt ) η ${({\gamma }_{\text{opt}})}_{\eta }$ , η p and P η will decrease with the increases of three irreversible losses; the specific heat model has only quantitative effect on cycle performance but no qualitative effect; under condition of non-ideal gas specific heat model, the power and efficiency are the smallest.

中文翻译：

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非理想气体工质对不可逆奥托循环功率和效率性能的影响

本文基于不可逆奥托循环模型，应用有限时间热力学理论，以功率和效率为目标函数，进一步研究非理想气体工质条件下的循环性能，分析不同损失项的影响和自由度（d）对单原子气体循环性能的影响，并比较了理想气体和非理想气体在不同比热模型下的性能差异。结果表明，随着d，最大功率输出（磷 最大限度），最大热效率（η 最大限度），相应的最佳压缩比（ （ γ 选择 ） p ${({\gamma}_{\text{opt}})}_{p}$ ）和效率（η 磷 ）在磷 最大限度点，以及相应的最佳压缩比（ （ γ 选择 ） η ${({\gamma}_{\text{opt}})}_{\eta}$ ）和功率（磷 η ）在η 最大限度点都会增加；这磷 最大限度, （ γ 选择 ） p ${({\gamma}_{\text{opt}})}_{p}$ ,η 最大限度, （ γ 选择 ） η ${({\gamma}_{\text{opt}})}_{\eta}$ ,η p 和磷 η 随三个不可逆损失的增加而减少；比热模型对循环性能只有定量的影响，没有定性的影响；在非理想气体比热模型条件下，功率和效率最小。