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流矢量:现代能源工程中的重要概念

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:,是现代能源工程中的重要概念,表示在相对条件下做功的能力。标准的定义式为e=G∈+V2/2+U+p/ρ+H·B/ρ+E·D/ρ-ToG.Wall引证了由M.Tribus、C.Bennett和R.Landauer开创的工作,M.Tribus定义:“……中e的单位是焦耳,信息流中I的单位是二进制比特,它们之间的关系是e=k′×T0×I,这里k′=k×ln2=1×10-23J/K。”正负热荷之和以及随时间的变量温度T0,表示失去或获得的功。在流体力学中流方程的散度形式是e/t+divJ∈=-T0·与式一致。

流矢量:现代能源工程中的重要概念

,是现代能源工程中的重要概念,表示在相对条件下做功的能力。现在有很多关于这方面的教科书。第一本是由Szargut和Petela(1965)出版的,最近的一本是由Szargut于2005年出版的。

标准的定义式为

e=G∈+V2/2+Up/ρ+H·B+E·D-ToS-k·I)(9-79)

G.Wall(1977)引证了由M.Tribus、C.Bennett和R.Landauer开创的工作,M.Tribus定义:“……中e的单位是焦耳信息流I的单位是二进制比特,它们之间的关系是ek′×T0×I,这里k′k×ln2=1×10-23J/K。”这个式子之前的形式中,如果完全与负熵相关时是有效的(该项为-T0×S)。从式(9-79)中可以很明显地看出,这里还存在其他重要的项。

对于式(9-79)之前的形式,我们认为S>0,I>0。正负热荷之和以及随时间的变量温度T0,表示失去或获得的功(Iantovski,1997a)。与化学潜能不同,化学G∈应用于过程中。在流体力学中流方程的散度形式是

e/t+divJ∈=-T0·(σs-i)(9-80)

与式(9-61)一致。将相应的熵流矢量带入式(9-77)中的熵流方程,我们得到(www.xing528.com)

J∈=ρV·(G∈+V2/2+H·M+E·P)

=E×H+rot(φH)

φ(Jq+∂D/t-αA/t×H+V·τik+(T-T0)(Js-k·Ji)(9-81)

简化后,气态流体稳态形式的方程为(Iantovski,1997b)

J∈=ρV·(G∈+V2/2)+φJq+V·τik+(T-T0)·Js(9-82)

热传导或对流方程中最后一项可以换成(λ×gardT)×(1-T0/T)和(ρVU)×(1-T0/T),不仅仅适用于气体,还可以在液体和固体中使用。

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