孤立系内热传导过程火积耗散的解析解?

• 作者: 吴迪 王焕光 饶中浩
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 火积耗散 不可逆性 火积耗散率 解析解
• 年，卷（期）: 2015,（24）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 244401-0-244401-10
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.244401

摘要

火积耗散与熵增均可以作为传热不可逆性的度量，当前火积理论的反对者认为火积是不必要的。为说明火积的必要性，从有效性的角度进行了论证，即在描述传热过程不可逆性的变化上，火积的严格解析解存在，而熵的严格解析解难以得到。本文构建了孤立系内的一维及多维热传导模型，求解了温度及其梯度的级数型解析解，将其代入火积耗散的求解式，得到其最初的形式为一多重级数的多重积分，交换积分与级数计算顺序，并利用特征函数的正交性，将火积耗散求解式中的积分运算求出，并使级数的维数降低，最终将其表示为一稳态项与一瞬态项加和的形式，其极限与文献中的结果一致。通过对孤立系内火积耗散解析解的求解可以得出：由于热传导过程熵与火积的解析解求解难度不同，在描述传热过程不可逆性变化上，火积更加有效；对于孤立系内不同维数的热传导问题，只要温度场解析解存在，火积耗散解析解均可以应用特征函数正交性求解得到。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴迪	中国矿业大学电力工程学院	29	80	5.0	8.0
2	王焕光	中国矿业大学电力工程学院	3	4	1.0	2.0
3	饶中浩	中国矿业大学电力工程学院	11	86	5.0	9.0