A comparison of optimization theories for energy conservation in heat exchanger groups

In general,thermal processes can be classified into two categories: heat-work conversion processes and heat transfer processes. Correspondingly,the optimization of thermal processes has to have two different criteria:the well known entropy generation minimization method and the recently proposed entransy dissipation maximization method. This study analyzes the thermal issues in a heat exchanger group,and optimizes the unit arrangements under different constraints based on a suitable optimization crite-rion. The result indicates that the principle of minimum entropy generation rate is valid for optimizing heat exchangers in a ther-modynamic cycle with given boundary temperatures. In contrast,the entransy dissipation maximization is more suitable in heat exchanger optimizations involving only heat transfer processes. Furthermore,the entropy generation rate induced by dumping used streams into ambient surroundings has to be taken into account,except for that originating from the hot and cold-ends of heat exchangers,when using the entropy generation minimization to optimize heat exchangers undergoing a thermodynamic cycle.     

腔中A型原子与光场Raman相互作用体系的熵特性

利用描述环境作用的超算符方法对耗散腔中型三能级原子与光场Raman相互作用体系的主方程进行了精确求解;计算了原子、光场以及系统的线性熵,讨论了光场强度、腔的耗散系数以及原子两能级的Stark位移对线性熵的影响.结果发现:光场越强,光场与其它子系统进行熵交换的时间越长;腔耗散系数阻滞子系统间的熵交换;使系统的熵不可逆的增...     

基于熵值法的长株潭城市中心性研究

从城市的商贸、服务、空间作用、制造业和对外开放5个系统,选取了10个具有代表性的评价指标,采用2006-2008年长株潭城市群的相关数据,构建城市中心性评价指标体系,并运用熵值法时长株潭城市群中8个主要城市中心性进行了综合评价,并将长株潭3城市中心性的评判结果进行了分析,从而进一步对长株潭城市群城市中心性的特征和演变过...     

AN ENTROPY VARIABLE FORMULATION AND APPLICATIONS FOR THE TWO-DIMENSIONAL SHALLOW WATER EQUATIONS

A new symmetric formulation of the two-dimensional shallow water equations and a streamline upwind Petrov–Galerkin (SUPG) scheme are developed and tested. The symmetric formulation is constructed by means of a transformation of dependent variables derived from the relation for the total energy of the water column. This symmetric form is well suited to the SUPG approach as seen in analogous treatments of gas dynamics problems based on entropy variables. Particulars related to the construction of the upwind test functions and an appropriate discontinuity-capturing operator are included. A formal extension to the viscous, dissipative problem and a stability analysis are also presented. Numerical results for shallow water flow in a channel with (a) a step transition, (b) a curved wall transition and (c) a straight wall transition are compared with experimental and other computational results from the literature.     

准熵的性质及其应用

准熵将信息论中熵的特定凸函数推广到任意凸函数,研究了这种推广能否提高熵的性能.提出并证明了准熵与熵的一些共同性质.以独立性度量问题为例,研究了凸函数对准熵最小值形状的影响,提出了凸函数品质因数的概念,用来刻画准熵最小值的显著性.发现了品质因数比熵中凸函数更好的无穷多凸函数.给出了凸函数品质因数在混沌信号分析中的应用实例.结果表明,根据特定应用,恰当选取凸函数,可令准熵获得比熵更好的性能.     

高压浓相煤粉气力输送差压信号多分辨分析

为了探究高压浓相气力输送过程中时频空间的内部特征,利用六尺度多分辨小波分析对试验差压信号进行时频分解.引进能量、Shannon熵和标准差STD作为特征量对气固两相流频域空间进行分析.分析表明:浓相气力输送过程中,差压信号中的能量主要分布在低频区,Shannon熵从高频到低频上呈先减小后增大分布趋势.在相同的试验压力条件下,随着表观速度的增大,低频所占据的能量份额减小,信号脉动向高频移动;高频d1和d2的Shannon熵和a6上的STD增大,低频d4~d6上的Shannon熵和d1~d6上的STD减小.为进一步研究流型辨识及流动稳定性提供了新方法.     

武汉市土地利用结构信息熵演变及动力分析

采用武汉市建成区1990~2003年土地利用及相关的社会经济统计数据作为研究的基础数据,借助信息论的信息熵原理,分析了武汉市土地利用结构的动态演变特征,利用主成分与灰色关联相结合的分析方法得出了武汉市土地利用结构变动的主要动力因子.研究表明:武汉市土地利用信息熵持续下降,均衡度、优势度呈波动状态,土地利用职能相对收缩,土地空间利用类型表现出不均衡态势,土地利用开发经历了1990~1994年的剧变期和1995~2003年的平稳期两个阶段;影响武汉市土地利用结构变动的主要因子有城市产业结构变化拉动因子、城市建设与改造压力因子、城市福利与城市社会结构变化推动因子,其中前两者的影响更为显著.     

三元层状MAX相固溶体研究进展

MAX相是一类具有层状结构的三元碳化物或(和)氮化物,M是过渡金属元素,A主要是ⅢA~ⅤA族元素,X是C或N元素。这类化合物兼具陶瓷材料和金属材料的特点,具有优异的导电、导热、耐腐蚀以及抗氧化等性能,在诸多领域具有潜在应用价值。近年来,新元素、新结构和固溶体MAX相的不断出现,进一步扩展了MAX相家族。固溶体MAX相是将合适的元素固溶到已知MAX相中而得到的新MAX相。本文分四类总结了127种MAX相固溶体,对其结构改变和性能调控进行了概括,并指出目前研究存在的理论问题和亟须解决的关键技术,最后对MAX相固溶体的发展进行了预测和展望。     

驻波型热声制冷机熵产分析

声制冷机是一种新型制冷机,具有无机械运动部件,可靠性高寿命长,采用惰性气体为工质无污染等优点．驻波型热声制冷机的声功泵热效应是不可逆过程,内部不可逆损失导致热声制冷机效率偏低,制约了热声制冷机的发展和应用．本文研究了线性范围内驻波型制冷机换热器和回热器内的可压缩振荡流动与传热过程的熵产,分析了板间距,振荡频率和温度梯度对熵产的影响。     

环形浅液池内热毛细对流的热力学特性

为了了解径向温度梯度作用下环形浅液池内硅熔体热毛细对流的热力学特性,利用有限差分法进行了非稳态三维数值模拟。液池外半径r0=50 mm,内半径ri=15 mm,深度为d=3 mm。结果表明,当温度梯度较小时,流动为稳定轴对称流动,系统总熵产较小;随着温度梯度的增加,流动将失去其稳定性,首先转化为径向脉动波,此时系统总熵产呈周期性变化;温度梯度再增加时,流动转化为热流体波,系统总熵产较大,但不再随时间变化。