有限时间热力学是经典热力学的延伸和推广,是不可逆热力学的一个分支,主要研究非平衡系统在有限时间中能流和熵流的规律。有限时间热力学可以处理跟时间和速率有关的变化过程,如输出功率、熵产生率等。在引进热漏损失,摩擦损失、内不可逆性和工质变温热容等多种不可逆因素的基础上,对实际过程提供新的优化判据。本文主要研究了广义不可逆空气Miller热机循环和广义不可逆空气Otto热机循环的性能特征。通过理论分析和数值计算,做了如下工作：1.在考虑工质变温热容、热漏损失、有限时间传热、摩擦损失和非等熵绝热过程后,建立了空气标准的广义不可逆Miller热机循环模型。导出了Miller热机一般的输出功率和效率的解析表达式。通过数值计算,获得了最大输出功率和最大效率,以及它们对应的参数值。通过作图绘出了性能参数之间的变化情况。讨论了热漏损失、内不可逆性、工质变温热容和摩擦损失对该热机各种性能参数的影响,同时给出了一些重要参数的优化范围。2.在考虑有限时间传热、热漏损失、工质变温热容、摩擦损失和内部不可逆性后,建立了广义不可逆Otto热机循环模型。推导出该模型下热机的输出功率和效率的解析表达式。画出了输出功率与效率之间的关系,并确定了热机的优化范围。进一步讨论了热漏损失、工质变温热容、摩擦损失和内部不可逆性对广义不可逆Otto的热机循环性能参数的影响。