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散废形式方程的推导方法

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:在这一节中,我们试图以标准异散度形式微分方程来描述质量流、冲量、电荷、能量、熵和信息的流量向量。熵和信息被认为是正的和负的热负荷。在能源工程的教育中,热力学、流体力学和电动力学是重要的基础。式和式描述了在流体力学、热力学和电动力学中的输运过程。在19世纪中叶,建立了经典力学,然而,热理论和电动力学还在他们的襁褓期。今天,电动力学先进于其他是因为麦克斯韦通用方程的有效性和非常广泛的应用领域。

散废形式方程的推导方法

名称

A 磁势

B 磁感应强度

D 电感应强度

E 电场

e 比能量

F 截面积

I 信息 (总量)

I信息流

i 单位体积内的信息量

J 流的密度向量

G 化学势

H 磁场

h 比焓

k 玻尔兹曼常数

L 长度

M 磁化强度

P 极化

P 电力

p 压力

q电荷

S 熵(总量)

S∗ 熵流

s 比熵

T 温度

U 内能

V 速度

v 1=比体积

W

e

α 热电系数(www.xing528.com)

γ 电导率

δ 能量流矢量

δik 张量整体

ε 电导系数

μ 磁导系数

ρ 质量密度

σ 获得熵强度

τik 切向应力张量

ϕ 电位

ω 转动频率

下标

i 信息

q 电荷

s 熵

ik 张量因子

o 空白或参考

注: 向量用黑体印刷;向量积由一个×表示;向量的标量积由一个·表示。

每一能量过程都是不同流的交相反应。即使在一个与时间无关的稳态系统中,那里存在着稳态的流。它反映了单位瓦特,即1J/s的热量。

在这一节中,我们试图以标准异散度形式微分方程来描述质量流、冲量、电荷、能量、熵和信息的流量向量。熵和信息被认为是正的和负的热负荷。给出了一些数值算例。流通学可能是在一系列不同的能量工程分支中的一个有用的中间文件,尤其是在考虑零排放动力系统时。

能源工程的教育中,热力学流体力学和电动力学是重要的基础。通常,它们由不同的讲师用不同的方法教授,结果是学生不一定能看到它们的共同之处。

在当代21世纪,可能存在一种可能来实施一种新的介绍方法,看起来像计算机存储器中存储工程科学基本信息的中间文件。

它是基于守恒定律,对于某一量Q,以散度形式表示的微分方程为

Q/t+divJ=g(9-54)式中,J是Q的向量;gQ的增量或负增量。如果g等于零,式(9-54)意味着一个守恒定律。

稳定流动情况下的高斯定理是这样的,在给定体积内产生的总量Q,等于穿过包围体积V的表面F的流向量J,即

现在选择一种特殊的情况,可以得到特殊向量J和比增益gQ可以是质量、冲量、电荷、能量,熵和。

式(9-54)和式(9-55)描述了在流体力学、热力学和电动力学中的输运过程。

在19世纪中叶,建立了经典力学,然而,热理论和电动力学还在他们的襁褓期。在那时候,许多物理学家致力于电的和热现象的力学模型。今天,电动力学先进于其他是因为麦克斯韦通用方程的有效性和非常广泛的应用领域。有必要试着为能源工程发展一些热力过程的电模型。它们包括质量流量、冲量、电流、能量流和熵流。在最近10年,增加了流和信息流。

由于它沿着流体或电流方向移动时,从普通热力学角度,设有平衡的假定是合理的。这些主题可以描述为非平衡热力学(NeT)。当局部平衡发生时,甚至在气体流动中,也可以在流体某点获得确定的压力和温度。由DeGroot和Mazur(1983)、Landau和Lifshits(1982)以及Sutton和Sherman(1965)写的非常出名的书中给出不同流的描述。这些书对每一个读者都有用,不管他有没有专业技能。

近几十年来,作者致力于寻找一种对于热能和电气工程最有效的比拟(Yantovsky1989,1997a,1997b)。在这部分中,作为NeT一个处理电流和流动问题名为流通学的分支,作者沿着同样的路线提出了进一步的发展和介绍。

将信息流连同流和熵流一起计入能量流动是很有效的,信息流作为一种电荷流,是基于在两种不同热电荷的概念基础之上。如果承认热电荷(即熵)的产生,就应该放弃机械模型。

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