扩散传质定律等温结晶过程积耗散最小化

摘要：

对一类给定结晶量下的等温结晶过程进行研究,考虑传质过程服从扩散传质定律[g∝ △(c)],应用最优控制理论导出结晶过程积耗散最小时浓度最优构型,给出数值算例,并与熵产生最小、浓度一定和质流率一定的传质策略进行比较.结果表明,结晶过程积耗散最小时净结晶量的2/3次幂随时间呈线性规律变化,过程的积耗散率为常数,与等积耗散原则相一致,与以熵产生最小为目标的优化结果是显著不同的;浓度一定的传质策略下积耗散要小于质流率一定的传质策略下积耗散;积耗散最小和熵产生最小两种传质策略下的积耗散和熵产均小于其他两类传质策略下的积耗散和熵产.熵产生表征的是能量转化过程的不可逆性,质量积耗散表征的是质量传递过程的不可逆性,由于结晶过程不涉及能量转化,因此优化原则应为积耗散最小.

关键词：等温结晶过程、扩散传质规律、积耗散最小、最优控制、有限时间热力学

所属期刊栏目：49

分类号：TK12(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金51176203,10905093;海军工程大学博士生创新基金HGBSJJ-2011002

在线出版日期：2014-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：175-182