《表1 给定传热量条件下换热过程熵产生最小最优路径研究现状》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《广义流传递过程的广义耗散最小化》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

确定给定优化目标下的最优过程路径是有限时间热力学或熵产生最小化理论的研究热点问题之一[1～28].大量学者研究了给定传热量条件下换热过程不同优化目标时流体温度最优路径，如表1和2所示，所取优化目标包括熵产生最小[29～54]、?损失最小[49，50]、热量积耗散最小[55～60]，考虑的热阻模型主要有牛顿传热[q∝Δ（T）]、线性唯象传热[q∝Δ（T-1）]、广义辐射传热[q∝Δ（Tn）]以及一类包括广义辐射和广义对流[q∝?ΔTm?]的普适传热{q∝[Δ（Tn）]m}规律，所采用的优化方法包括经典变分法、欧拉-拉格朗日方程法、平均最优控制理论[14～18，22，25，26，61]，得到的主要结论有:（1）当以熵产生最小为目标且传热系数为定值时，牛顿传热规律下热、冷流体温度之比为定值（或可表述为流体温度差与流体平均温度之比为定值），线性唯象传热规律下热、冷流体温度倒数之差为定值，其他传热规律下优化结果与牛顿、线性唯象传热规律下结果存在显著不同；（2）当以积耗散最小为目标且传热系数为定值时，广义对流传热规律下热、冷流体温度之差为定值（或可表述为传热流率为定值），与温差场均匀性原理[62]相一致，线性唯象传热规律下热、冷流体温度之比为定值，其他传热规律下优化结果与广义对流、线性唯象传热规律下结果存在显著不同；（3）熵产生最小和积耗散最小两种优化目标下的优化结果是不同的，熵产生最小表示一定约束条件下热功转换能力损耗最小，积耗散最小表示一定约束条件下热量传递能力损耗最小，无论是以熵产生最小还是以积耗散最小为优化目标，热流率一定的传热策略总是要优于流体温度一定的传热策略；（4）熵产生均分原理和驱动力均分原理均可以作为熵产生最小最优传热策略的近似，两者孰优孰劣还与系统具体工质类型及过程热阻模型有关.