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能源与动力工程

不可逆循环的广义热力学动态优化:热力与化学理论循环

作者：陈林根,夏少军著

出版社：科学出版社出版时间：2018-01-01

开本： 16开 页数： 400

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内容简介
目录
作者简介

不可逆循环的广义热力学动态优化:热力与化学理论循环版权信息

ISBN：9787030552969
条形码：9787030552969 ; 978-7-03-055296-9
装帧：暂无
册数：暂无
重量：暂无
所属分类：
工业技术
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能源与动力工程

不可逆循环的广义热力学动态优化:热力与化学理论循环本书特色

基于广义热力学优化理论，本书对工程界和人类社会中广泛存在的不可逆功、热能、电能、化学能和资本等广义能量转换循环与系统开展了动态优化研究，获得了不同优化目标下的**构型。本书汇集著者多年研究成果，第1章介绍有限时间热力学、熵产生*小化、广义热力学优化、理论等各种热学优化理论的产生，并回顾与本书相关的动态优化问题的研究现状。第2~8章分别对恒温热源内可逆热机循环、变温热源热机循环、具有非均匀工质的热机性能界限、多级热力循环系统、化学机循环、多级等温化学循环系统、多级非等温不可逆化学机系统的动态优化(**构型)问题进行研究，提出广义热力学动态优化理论，给出解决各种不可逆广义能量转换循环与系统动态优化问题的统一方法以及普适研究结果。本书在研究方法上以交叉、移植和类比为主，**特点在于深化物理学理论研究的同时，注重多学科交叉融合研究并紧贴工程实际，在研究过程中追求物理模型的统一性、优化方法的通用性和优化结果的普适性，*终实现基于广义热力学优化理论的不可逆循环动态优化研究成果集成。

不可逆循环的广义热力学动态优化:热力与化学理论循环内容简介

基于广义热力学优化理论，本书对工程界和人类社会中广泛存在的不可逆功、热能、电能、化学能和资本等广义能量转换循环与系统开展了动态优化研究，获得了不同优化目标下的*优构型。本书汇集著者多年研究成果，第l章介绍有限时间热力学、熵产生*小化、广义热力学优化、（火积）理论等各种热学优化理论的产生，并回顾与本书相关的动态优化问题的研究现状。第2～8章分别对恒温热源内可逆热机循环、变温热源热机循环、具有非均匀工质的热机性能界限、多级热力循环系统、化学机循环、多级等温化学循环系统、多级非等温不可逆化学机系统的动态优化(*优构型)问题进行研究，提出广义热力学动态优化理论，给出解决各种不可逆广义能量转换循环与系统动态优化问题的统一方法以及普适研究结果。本书在研究方法上以交叉、移植和类比为主，*大特点在于深化物理学理论研究的同时，注重多学科交叉融合研究并紧贴工程实际，在研究过程中追求物理模型的统一性、优化方法的通用性和优化结果的普适性，*终实现基于广义热力学优化理论的不可逆循环动态优化研究成果集成。陈林根、夏少军著的这本《不可逆循环的广义热力学动态优化--热力与化学理论循环》内容丰富、结构严谨、概念新颖、难易适中，可供能源、动力、化工、航空航天、船舶工程、电子、经济等领域的科技人员参考，也可作为高等院校能源动力类相关专业本科生和研究生的教材。

不可逆循环的广义热力学动态优化:热力与化学理论循环目录

目录前言第1章绪论 11.1 引言 11.2 理论热力循环动态优化现状 21.2.1 恒温热源理论热机循环优构型 21.2.2 变温热源理论热机循环优构型 31.2.3 串接、联合和多热源理论热机循环优构型 41.2.4 具有非均匀工质的理论热机性能界限 51.2.5 基于HJB理论的多级热力循环系统动态优化 51.3 理论化学循环动态优化现状 71.3.1 等温化学循环优构型 71.3.2 非等温化学机循环优构型 81.3.3 基于HJB理论的多级等温化学机循环系统动态优化 91.3.4 基于HJB理论的多级非等温化学机循环系统动态优化 91.4 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 122.1 引言 122.2 广义辐射传热规律下压比约束下内可逆热机*大输出功率 122.2.1 物理模型 122.2.2 优化方法 152.2.3 特例分析 232.3 广义辐射传热规律下给定压比的内可逆热机*大输出功率 472.3.1 物理模型 472.3.2 优化方法 482.3.3 特例分析 572.4 广义辐射传热规律下给定输入能的内可逆热机*大效率 892.4.1 物理模型 892.4.2 优化方法 892.4.3 特例分析 992.5 本章小结 124第3章变温热源热机循环动态优化 1263.1 引言 1263.2 两有限热容热源内可逆热机*大输出功 1263.2.1 物理模型 1263.2.2 优化方法 1283.2.3 特例分析与讨论 1303.3 存在热漏的有限高温热源不可逆热机*大输出功 1343.3.1 物理模型 1343.3.2 优化方法 1343.3.3 特例分析与讨论 1363.4 本章小结 138第4章具有非均匀工质的热机性能界限 1394.1 引言 1394.2 线性唯象传热规律下非均匀工质非回热不可逆热机 *大输出功率 1394.2.1 物理模型 1394.2.2 优化方法 1424.2.3 数值算例与讨论 1464.3 线性唯象传热规律下非均匀工质非回热不可逆热机*大效率 1494.3.1 物理模型 1494.3.2 优化方法 1504.3.3 数值算例与讨论 1534.4 具有非均匀工质的一类理论热机*大功率和效率 1554.4.1 物理模型 1554.4.2 优化方法 1584.4.3 不同反应速率方程和热阻模型下优化结果的比较 1634.5 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 1665.1 引言 1665.2 普适传热规律下多级不可逆热机系统*大输出功率 1665.2.1 系统建模与特性描述 1665.2.2 优化方法 1705.2.3 特例分析 1715.2.4 数值算例与讨论 1795.3 普适传热规律下多级不可逆热泵系统耗功率*小优化 1975.3.1 系统建模与特性描述 1975.3.2 优化方法 2005.3.3 特例分析 2015.3.4 数值算例与讨论 2075.4 本章小结 211第6章化学机循环动态优化 2136.1 引言 2136.2 有限高势库等温内可逆化学机*大输出功 2146.2.1 物理模型 2146.2.2 优化方法 2166.2.3 特例分析与讨论 2186.3 存在质漏的有限高势库等温不可逆化学机*大输出功 2246.3.1 物理模型 2246.3.2 优化方法 2256.3.3 特例分析与讨论 2276.4 多库等温内可逆化学机*大输出功率 2306.4.1 物理模型 2306.4.2 优化方法 2316.4.3 数值算例与讨论 2346.5 基于LIT的有限高势库非等温内可逆化学机*大输出功 2376.5.1 物理模型 2376.5.2 优化方法 2396.5.3 特例分析与讨论 2416.6 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 2487.1 引言 2487.2 线性传质规律下多级等温不可逆化学机系统*大输出功率优化 2497.2.1 系统建模与特性描述 2497.2.2 优化方法 2557.2.3 数值算例与讨论 2607.3 扩散传质规律下多级等温不可逆化学机系统*大功率输出优化 2717.3.1 系统建模与特性描述 2717.3.2 优化方法 2737.3.3 数值算例与讨论 2757.4 线性传质规律下多级等温内可逆化学泵系统耗功率*小优化 2787.4.1 系统建模与特性描述 2787.4.2 优化方法 2817.4.3 数值算例与讨论 2827.5 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 2888.1 引言 2888.2 基于Lewis相似的单级非等温不可逆化学机*大输出功率 2888.2.1 物理模型 2888.2.2 优化方法 2918.2.3 特例分析 2948.2.4 数值算例与讨论 2968.3 基于Lewis相似的多级非等温不可逆化学机系统*大输出功率 2998.3.1 系统建模与特性描述 2998.3.2 优化方法 3018.3.3 特例分析 3038.4 基于LIT的单级非等温不可逆化学机*大输出功率 3058.4.1 物理模型 3058.4.2 优化方法 3068.4.3 特例分析 3108.4.4 数值算例与讨论 3118.5 基于LIT的多级非等温不可逆化学机系统*大输出功率 3148.5.1 系统建模与特性描述 3148.5.2 优化方法 3178.5.3 特例分析 3178.6 本章小结 319第9章全书总结 321参考文献 327附录A 优化理论概述 346A.1 引言 346A.2 静态优化 347A.2.1 约束函数极值优化 347A.2.2 仅含等式约束函数极值优化 348A.2.3 含不等式约束函数极值优化 349A.3 动态优化 350A.3.1 古典变分法 351A.3.2 极小值原理 356A.3.3 动态规划 359A.3.4 平均优控制理论 365A.4 附录A小结 367附录B 主要符号说明 368ContentsPrefaceChapter 1 Introduction 11.1 Introduction 11.2 The dynamic-optimization status of theoretical thermodynamic cycles 21.2.1 Optimal configurations of theoretical heat engine cycles with constant-temperature heat reservoirs 21.2.2 Optimal configurations of theoretical heat engine cycles with variable-temperature heat reservoirs 31.2.3 Optimal configurations of sequential， combined and multi- reservoir theoretical heat engine cycles 41.2.4 Performance limits for theoretical heat engines with a non-uniform working fluid 51.2.5 Dynamic-optimization of multistage thermodynamic cycle systems based on Hamilton-Jacobi-Bellman theory 51.3 The dynamic-optimization status of theoretical chemical cycles 71.3.1 Optimal configurations of isothermal chemical cycles 71.3.2 Optimal configurations of non-isothermal chemical cycles 81.3.3 Dynamic-optimization of multistage isothermal chemical cycle systems based on Hamilton-Jacobi-Bellman theory 91.3.4 Dynamic-optimization of multistage non-isothermal chemical cycle systems based on Hamilton-Jacobi-Bellman theory 91.4 The major work and chapters' arrangement of this book 10Chapter 2 Dynamic-Optimization of Endoreversible Heat Engines with Constant- Temperature Heat Reservoirs 122.1 Introduction 122.2 Maximum power output of endoreversible heat engines with generalized radiative heat transfer law and without constraint of compression ratio 122.2.1 Physical model 122.2.2 Optimization method 152.2.3 Analyses for special cases 232.3 Maximum power output of endoreversible heat engines with generalized radiative heat transfer law and fixed compression ratio 472.3.1 Physical model 472.3.2 Optimization method 482.3.3 Analyses for special cases 572.4 Maximum efficiency of endoreversible heat engines with generalized radiative heat tr

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不可逆循环的广义热力学动态优化:热力与化学理论循环作者简介

陈林根（1964一），男，浙江海盐人，教授，博士生导师，中国人民解放军海军工程大学动力工程学院院长，舰船动力工程军队重点实验室主任，舰船动力工程重量实验教学示范中心主任。主要从事有限时间热力学、自然组织构形理论、叶轮机械很优设计、现代维修理论和工程研究。因教学科研和人才培养工作成绩卓著，荣立二等功1次，三等功3次。获湖北省自然科学二、三等奖7项，军队科技进步二、三等奖5项，军队教学成果二、三等奖3项。获首届中国科学技术协会“求是杰出青年实用工程奖”和“全国百篇很好博士学位论文奖”。被评为全军院校教书育人很好教师，全军很好教师，全军很好博士。获政府特殊津贴，中国人民解放军很好专业技术人才一类岗位津贴。入选教育部“新世纪很好人才支持计划”和“新世纪百千万人才工程”重量人选。

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