不可逆循环的广义热力学动态优化 陈林根,夏少军 著 专业科技 文轩网

前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 理论热力循环动态优化现状 2
1.2.1 恒温热源理论热机循环很优构型 2
1.2.2 变温热源理论热机循环很优构型 3
1.2.3 串接、联合和多热源理论热机循环很优构型 4
1.2.4 具有非均匀工质的理论热机性能界限 5
1.2.5 基于HJB理论的多级热力循环系统动态优化 5
1.3 理论化学循环动态优化现状 7
1.3.1 等温化学循环很优构型 7
1.3.2 非等温化学机循环很优构型 8
1.3.3 基于HJB理论的多级等温化学机循环系统动态优化 9
1.3.4 基于HJB理论的多级非等温化学机循环系统动态优化 9
1.4 本书的主要工作及章节安排 10
第2章 恒温热源内可逆热机循环动态优化 12
2.1 引言 12
2.2 广义辐射传热规律下无压比约束下内可逆热机优选输出功率 12
2.2.1 物理模型 12
2.2.2 优化方法 15
2.2.3 特例分析 23
2.3 广义辐射传热规律下给定压比的内可逆热机优选输出功率? 47
2.3.1 物理模型 47
2.3.2 优化方法 48
2.3.3 特例分析 57
2.4 广义辐射传热规律下给定输入能的内可逆热机优选效率 89
2.4.1 物理模型 89
2.4.2 优化方法 89
2.4.3 特例分析 99
2.5 本章小结 124
第3章 变温热源热机循环动态优化 126
3.1 引言 126
3.2 两有限热容热源内可逆热机优选输出功 126
3.2.1 物理模型 126
3.2.2 优化方法 128
3.2.3 特例分析与讨论 130
3.3 存在热漏的有限高温热源不可逆热机优选输出功 134
3.3.1 物理模型 134
3.3.2 优化方法 134
3.3.3 特例分析与讨论 136
3.4 本章小结 138
第4章 具有非均匀工质的热机性能界限 139
4.1 引言 139
4.2 线性唯象传热规律下非均匀工质非回热不可逆热机 优选输出功率 139
4.2.1 物理模型 139
4.2.2 优化方法 142
4.2.3 数值算例与讨论 146
4.3 线性唯象传热规律下非均匀工质非回热 不可逆热机优选效率 149
4.3.1 物理模型 149
4.3.2 优化方法 150
4.3.3 数值算例与讨论 153
4.4 具有非均匀工质的一类理论热机优选功率和效率 155
4.4.1 物理模型 155
4.4.2 优化方法 158
4.4.3 不同反应速率方程和热阻模型下优化结果的比较 163
4.5 本章小结 164
第5章 基于HJB理论的多级热力循环系统动态优化 166
5.1 引言 166
5.2 普适传热规律下多级不可逆热机系统优选输出功率 166
5.2.1 系统建模与特性描述 166
5.2.2 优化方法 170
5.2.3 特例分析 171
5.2.4 数值算例与讨论 179
5.3 普适传热规律下多级不可逆热泵系统耗功率最小优化 197
5.3.1 系统建模与特性描述 197
5.3.2 优化方法 200
5.3.3 特例分析 201
5.3.4 数值算例与讨论 207
5.4 本章小结 211
第6章 化学机循环动态优化 213
6.1 引言 213
6.2 有限高势库等温内可逆化学机优选输出功 214
6.2.1 物理模型 214
6.2.2 优化方法 216
6.2.3 特例分析与讨论 218
6.3 存在质漏的有限高势库等温不可逆化学机优选输出功 224
6.3.1 物理模型 224
6.3.2 优化方法 225
6.3.3 特例分析与讨论 227
6.4 多库等温内可逆化学机优选输出功率 230
6.4.1 物理模型 230
6.4.2 优化方法 231
6.4.3 数值算例与讨论 234
6.5 基于LIT的有限高势库非等温内可逆化学机优选输出功 237
6.5.1 物理模型 237
6.5.2 优化方法 239
6.5.3 特例分析与讨论 241
6.6 本章小结 246
第7章 基于HJB理论的多级等温化学循环系统动态优化 248
7.1 引言 248
7.2 线性传质规律下多级等温不可逆化学机系统优选输出功率优化 249
7.2.1 系统建模与特性描述 249
7.2.2 优化方法 255
7.2.3 数值算例与讨论 260
7.3 扩散传质规律下多级等温不可逆化学机系统优选功率输出优化 271
7.3.1 系统建模与特性描述 271
7.3.2 优化方法 273
7.3.3 数值算例与讨论 275
7.4 线性传质规律下多级等温内可逆化学泵系统耗功率最小优化 278
7.4.1 系统建模与特性描述 278
7.4.2 优化方法 281
7.4.3 数值算例与讨论 282
7.5 本章小结 287
第8章 基于HJB理论的多级非等温不可逆化学机系统动态优化 288
8.1 引言 288
8.2 基于Lewis相似的单级非等温不可逆化学机优选输出功率 288
8.2.1 物理模型 288
8.2.2 优化方法 291
8.2.3 特例分析 294
8.2.4 数值算例与讨论 296
8.3 基于Lewis相似的多级非等温不可逆化学机系统优选输出功率 299
8.3.1 系统建模与特性描述 299
8.3.2 优化方法 301
8.3.3 特例分析 303
8.4 基于LIT的单级非等温不可逆化学机优选输出功率 305
8.4.1 物理模型 305
8.4.2 优化方法 306
8.4.3 特例分析 310
8.4.4 数值算例与讨论 311
8.5 基于LIT的多级非等温不可逆化学机系统优选输出功率 314
8.5.1 系统建模与特性描述 314
8.5.2 优化方法 317
8.5.3 特例分析 317
8.6 本章小结 319
第9章 全书总结 321
参考文献 327
附录A 很优化理论概述 346
A.1 引言 346
A.2 静态优化 347
A.2.1 无约束函数极值优化 347
A.2.2 仅含等式约束函数极值优化 348
A.2.3 含不等式约束函数极值优化 349
A.3 动态优化 350
A.3.1 古典变分法 351
A.3.2 极小值原理 356
A.3.3 动态规划 359
A.3.4 平均很优控制理论 365
A.4 附录A小结 367
附录B 主要符号说明 368
Contents
Preface
Chapter 1 Introduction 1
1.1 Introduction 1
1.2 The dynamic-optimization status of theoretical thermodynamic cycles 2
1.2.1 Optimal configurations of theoretical heat engine cycles with constant-temperature heat reservoirs 2
1.2.2 Optimal configurations of theoretical heat engine cycles with variable-temperature heat reservoirs 3
1.2.3 Optimal configurations of sequential， combined and multi- reservoir theoretical heat engine cycles 4
1.2.4 Performance limits for theoretical heat engines with a non-uniform working fluid 5
1.2.5 Dynamic-optimization of multistage thermodynamic cycle systems based on Hamilton-Jacobi-Bellman theory 5
1.3 The dynamic-optimization status of theoretical chemical cycles 7
1.3.1 Optimal configurations of isothermal chemical cycles 7
1.3.2 Optimal configurations of non-isothermal chemical cycles 8
1.3.3 Dynamic-optimization of multistage isothermal chemical cycle systems based on Hamilton-Jacobi-Bellman theory 9
1.3.4 Dynamic-optimization of multistage non-isothermal chemical cycle systems based on Hamilton-Jacobi-Bellman theory 9
1.4 The major work and chapters’ arrangement of this book 10
Chapter 2 Dynamic-Optimization of Endoreversible Heat Engines with Constant- Temperature Heat Reservoirs 12
2.1 Introduction 12
2.2 Maximum power output of endoreversible heat engines with generalized radiative heat transfer law and without constraint of compression ratio 12
2.2.1 Physical model 12
2.2.2 Optimization method 15
2.2.3 Analyses for special cases 23
2.3 Maximum power output of endoreversible heat engines with generalized radiative heat transfer law and fixed compression ratio 47
2.3.1 Physical model 47
2.3.2 Optimization method 48
2.3.3 Analyses for special cases 57
2.4 Maximum efficiency of endoreversible heat engines with generalized radiative heat tr