广义流传递过程的广义耗散最小化

广义流传递过程的广义耗散最小化

论文摘要

广义热力学优化理论研究的重要内容之一是追求优化结果的普适性.本文首先在回顾现有文献关于传热、传质、电容器充电、经济贸易过程等不可逆过程动态优化研究工作的基础上,基于广义热力学优化理论的研究思路,通过定义广义势、广义力、广义流、广义势容、广义耗散、广义耗散力等物理量,建立了一类广义流传递过程的广义热力学物理模型,形成了相应的动态优化问题,即在广义流守恒方程约束下求解广义流传递过程广义耗散最小化.然后,分别应用欧拉-拉格朗日方程和平均最优控制理论导出了普适的优化结果即最优性条件,并基于普适的优化结果得到了一些新结论.接着,进一步讨论了上述研究结果和结论在换热过程、等温节流、单向等温传质、双向等温传质、等温结晶过程、电容器充电过程、经济贸易过程等特例中的应用.最后,提出了不可逆过程"广义热力学动态优化"的研究思想.本文的研究结果丰富和完善了广义热力学优化理论.

论文目录

  • 1 引言
  • 2 物理模型
  • 3 优化结果
  • 4 应用
  •   4.1 传热过程优化
  •     4.1.1 熵产生最小
  •     4.1.2 ?损失最小
  •     4.1.3 热量积耗散最小
  •   4.2 等温节流过程优化
  •     4.2.1 熵产生最小
  •     4.2.2 质量积耗散最小
  •   4.3 单向等温传质过程优化
  •     4.3.1 熵产生最小
  •     4.3.2 质量积耗散最小
  •   4.4 等摩尔双向等温传质过程优化
  •     4.4.1 熵产生最小
  •     4.4.2 质量积耗散最小
  •   4.5 等温结晶过程优化
  •     4.5.1 熵产生最小
  •     4.5.2 质量积耗散最小
  •   4.6 电容器充电过程优化
  •   4.7 经济贸易过程优化
  • 5 结论
  • 补充材料
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 夏少军,陈林根

    关键词: 广义流传递过程,广义耗散最小化,传热传质,电容器充电,经济贸易,最优控制,广义热力学优化

    来源: 中国科学:技术科学 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 动力工程

    单位: 武汉工程大学热科学与动力工程研究所,武汉工程大学机电工程学院

    基金: 国家自然科学基金(批准号:51576207,51606218),湖北省自然科学基金(批准号:2018CFB708),海军工程大学自主立项科研项目(批准号:20161504)资助

    分类号: TK124

    页码: 501-517

    总页数: 17

    文件大小: 1954K

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