Optimal control of active (work-producing) systems

Sieniutycz, S.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Optimal control of active (work-producing) systems

Autorzy

Sieniutycz S.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Sterowanie optymalne w układach z produkcją energii mechanicznej

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono analizę termodynamiczna problemu maksymalnej pracy produkowanej przez nieodwracalny układ złożony z płynu-surowca o skończonym przepływie I płynu stanowiącego rezerwuar cieplny. Dopuszcza się procesy nieodwracalne w warstwach granicznych płynów. Wyprowadzono funkcjonał pracy i otrzymano rozwiązanie równań kanonicznych. Wykazano związek między czasem trwania procesu optymalnego i jego szybkością. Właściwości nieodwracalne powodują różnice między pracą dostarczoną i uzyskaną

The paper presents thermodynamic analysis of a problem of maximum work produced by an irreversible system with a finite-resource fluid and a bath fluid. Inherent irreversibilities are admitted in fluids' boundary layers. Work functional is derived and the solution of canonical equations is given. A link is shown between the optimal process duration and its rate. Irreversible properties cause the difference between the work supplied and delivered.

Słowa kluczowe

kontrola procesu sterowanie sterowanie optymalne termodynamika układ nieodwracalny proces nieodwracalny

process control optimal control thermodynamics

Wydawca

Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk

Czasopismo

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

Rocznik

2000

Tom

T. 21, z. 1

Strony

29--55

Opis fizyczny

Bibliogr.22 poz.

Twórcy

autor

Sieniutycz S.

Faculty of Chemical and Process Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw

Bibliografia

[1] CURZON F. L., AHLBORN B., Efficiency of Carnot engine at maximum power output, Amer. J. Phys., 1975,43, 22-24.
[2] SiENlUTYCZ S., Nonequilibrium thermodynamics as extension of classical thermodynamics, Open Systems & Information Dynamics, 1996, 4, 185-207.
[3] ONDRECHEN M.J., ANDRESEN B„ MOZURKIEWICZ M., BERRY R. S., Maximum work from a finite reservoir by sequential Carnot cycles. Am. J. Phys., 1981, 49, 681-685.
[4] ANDRESEN B., RUBIN M. H., BERRY R. S., Availability for finite time processes. General theory and model, J. Phys. Chem., 1983, 87, 2704-2713.
[5] MIRONOVA V. A., TSIRLIN A. M., KAZAKOV V. A., BERRY R.S., Finite-time thermodynamics. Exergy and optimization of time-constrained processes, J. Appl. Phys., 1994, 76, 629-636.
[6] BERRY R. S., Exergy and optimization of time-constrained processes. Periodica Polytech. Ser. Phys. and Nucl. Sci., 1994, 2, 5-14.
[7] SIENIUTYCZ, S., Hamilton-Jacobi-Bellman theory of dissipative thermal availability, Phys. Rev. E, 1997,56, 5051-5064.
[8] SIENIUTYCZ S., Nonlinear thermokinetics of maximum work in finite time, Int. J. Engng Sci. 36, 1998, 577-597.
[9] SZARGUT J., PETELA, R., Exergy, 1965, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.
[10] KOTAS T. J., Exergy Method of Thermal Plant Analysis, 1985, Butterworths, London.
[11] HOFFMANN K. H., Optima and bounds for irreversible thermodynamic processes, [in:] Finite-Time Thermodynamics and Thermoeconomics, Advances in Thermodyn., 4, 1990, 22-65.
[12] BELLMAN R. E., Adaptive Control Processes: a Guided Tour, Princeton University Press, Princeton, 1961.
[13] Fan, L. T., The Continuous Maximum Principle, A Study of Complex System Optimization, 329-342, 1966, Wiley, New York.
[14] Sieniutycz, S., Optimization in Process Engineering, 2nd Ed., pp. 151-194, 1991, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.
[15] Rund h., The Hamilton-]acobi Theory in the Calculus of Variations, pp. 1-32, 1966, Van Nostrand, London.
[16] Pontryagin L. S., Boltyanski V. A., Gamkrelidze R. V, Mischenko E. F., The Mathematical Theory of the Optimal Processes, pp. 13-85, 1962, Wiley, New York.
[17] AR1S, R., Discrete Dynamic Programming, pp. 10-39, 1964, Blaisdell, New York.
[18] Berry R.S., Kazakov V. A., Sieniutycz S., Z. Szwast Z., Tsirlin A. M., Thermodynamic Optimization of Finite Tme Processes, pp. 74-96, 2000, Wiley, Chichester.
[19] Tolman R. C, Fine P. C, On the irreversible production of entropy, Rev. Mod. Phys., 1948,20,51-77.
[20] Feldman T., Geva E., Kosloff R., Salamon, P., Heat engines in finite time governed by master equations, Am. J. Phys., 1996, 64, 485-492.
[21] Vos A. de, Endoreversible Thermodynamics of Solar Energy Conversion, pp. 29-51, 1992, Clarendon Press, Oxford.
[22] sieniutycz S., Irreversible Carnot problem of maximum work in finite time, J. Nonequilib. Ther-modyn., 1997, 22, 1-25.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPW1-0010-0002