不可逆循环的广义热力学动态优化

基于广义热力学优化理论，陈林根、夏少军著的《不可逆循环的广义热力学动态优化：工程热力装置与广义机循环》对工程界和人类社会中广泛存在的不可逆功、热能、电能、化学能和资本等工程热力装置与广义机循环开展了动态优化研究，获得了不同优化目标下的循环很优构型。本书汇集著者多年研究成果，靠前章介绍有限时间热力学、熵产生很小化、广义热力学优化、（火积）理论等各种热学优化理论的产生，并回顾与本书相关的动态优化问题的研究现状。第2~6章分别对活塞式加热气缸、内燃机、光化学发动机、商业机、广义机的动态优化（很优构型）问题进行研究，提出广义热力学动态优化理论，给出解决各种不可逆广义能量转换循环与系统动态优化问题的统一方法以及普适研究结果。本书在研究方法上以交叉、移植和类比为主，优选特点在于深化物理学理论研究的同时，注重多学科交叉融合研究并紧贴工程实际，在研究过程中追求物理模型的统一性、优化方法的通用性和优化结果的普适性，很终实现基于广义热力学优化理论的不可逆循环动态优化研究成果集成。本书内容丰富、结构严谨、概念新颖、难易适中，可供能源、动力、化工、航空航天、船舶工程、电子、经济等领域的科技人员参考，也可作为高等院校能源动力类相关专业本科生和研究生的教材。

陈林根（1964-），男，浙江海盐人，教授，博士生导师，中国人民解放军海军工程大学动力工程学院院长，舰船动力工程军队重点实验室主任，舰船动力工程重量实验教学示范中心主任。主要从事有限时间热力学、自然组织构形理论、叶轮机械很优设计、现代维修理论和工程研究。因教学科研和人才培养工作成绩卓著，荣立二等功1次，三等功3次。获湖北省自然科学二、三等奖8项，军队科技进步二、三等奖5项，军队教学成果二、三等奖3项。获首届中国科学技术协会“求是杰出青年实用工程奖”和“全国百篇很好博士学位论文奖”。被评为全军院校教书育人很好教师，全军很好教师，全军很好博士。获政府特殊津贴，中国人民解放军很好专业技术人才一类岗位津贴。入选教育部“新世纪很好人才支持计划”和“新世纪百千万人才工程”重量人选。主持国家973计划课题、国防973计划子课题、国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金等重量项目10项，军委科技委、总装备部和海军装备部项目32项，教育科研项目8项。已出版英文专著2部，中文专著7部，译著15部，发表学术论文1690篇，其中，540余篇为SCI摘录，580余篇为EI摘录，22篇为ESI高被引论文，7900余篇次为国外学者引用，2800余篇次为靠前学者引用。入选Elsevier 2014年、2015年、2016年、2017年中国高被引学者，在能源领域高被引学者榜单中分别位列全国靠前、第二、第二、第二。入选2016年“优选能源科学与工程学科高被引学者”名单。指导出站博士后9名、毕业博士研究生25名、硕士研究生35名。获得2个全国很好博士学位论文提名指导教师奖，57个海军、全军和湖北省很好博士、硕士学位论文指导教师奖。应聘担任教育部高等学校能源动力类专业教学指导委员会副主任委员，中国工程热物理学会理事，中国工程热物理学会工程热力学分会副主任委员，全国高校工程热物理学会副理事长，4个国家和省部级重点实验室学术委员会委员，1家靠前学术刊物的主编，13家靠前学术刊物和6家靠前学术刊物的编委。
夏少军（1986-），男，湖北仙桃人。2007年毕业于中国人民解放军海军工程大学舰艇动力工程专业，获学士学位；2012年毕业于中国人民解放军海军工程大学动力工程及工程热物理专业，获博士学位。现为中国人民解放军海军工程大学动力工程学院热力工程教研室副主任、讲师，主要从事现代热力学优化理论及其应用基础研究。先后获2013年度全军和湖北省很好博士学位论文奖、2015年湖北省自然科学二等奖1项、2015年军队教学成果三等奖1项，立三等功2次。主持国家自然科学基金项目1项、大学基金项目3项，参与国家973计划课题、国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金项目等重量课题9项。出版学术专著3部，发表学术论文70篇，41篇发表在Energy、J.Appl.Phys.等靠前学术刊物上，14篇发表在《中国科学》和《科学通报》中、英文版上，40篇为SCI摘录，41篇为EI摘录，2篇论文入选ESI高被引论文，2篇论文入选中国科技期刊F5000很好学术论文，1篇论文获《中国科学》高引次很好论文奖，已发表论文被SCI他引280余篇次。入选中国人民解放军海军工程大学首批“33511人才工程”支持计划，担任中国工程热物理学会热力学青年论坛组委会委员。

前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 工程热力装置的动态优化现状
1.2.1 活塞式加热气缸很优膨胀规律
1.2.2 内燃机活塞运动很优路径
1.2.3 光驱动发动机活塞运动很优路径
1.3 商业机循环动态优化现状
1.4 本书的主要工作及章节安排
第2章 活塞式加热气缸气体很优膨胀规律
2.1 引言
2.2 广义辐射传热规律下加热气体的很优膨胀
2.2.1 物理模型
2.2.2 优化方法
2.2.3 特例分析
2.2.4 数值算例与讨论
2.3 线性唯象传热规律下优化结果的应用
2.3.1 过程时间优化
2.3.2 内燃机输出功率优化
2.3.3 外燃机输出功率优化
2.4 广义辐射传热规律下变热导率加热气体很优膨胀规律
2.4.1 物理模型
2.4.2 优化方法
2.4.3 特例分析
2.4.4 数值算例与讨论
2.5 本章小结
第3章 内燃机活塞运动很优路径
3.1 引言
3.2 广义辐射传热规律下Otto循环内燃机优选输出功
3.2.1 物理模犁
3.2.2 传统内燃机活塞运动规律
3.2.3 优化方法
3.2.4 特例分析
3.2.5 数值算例与讨论
3.3 广义辐射传热规律下Diesel循环内燃机优选输出功
3.3.1 物理模型
3.3.2 优化方法
3.3.3 特例分析
3.3.4 数值算例与讨论
3.4 本章小结
第4章 光化学发动机活塞运动很优路径
4.1 引言
4.2 广义辐射传热规律下【A】？【B】型光驱动发动机优选输出功和最小熵产生
4.2.1 物理模型
4.2.2 优化方法
4.2.3 特例分析
4.2.4 数值算例与讨论
4.3 广义辐射传热规律下【A】？【B】型光驱动发动机的优选生态学函数
4.3.1 优化方法
4.3.2 特例分析
4.3.3 数值算例与讨论
4.4 线性唯象传热规律下2SO3F？S2O6F2型双分子光驱动发动机优选输出功和最小熵产生
4.4.1 物理模型
4.4.2 优化方法
4.4.3 数值算例与讨论
4.5 传热规律对光驱动发动机优选生态学函数很优构型的影响
4.5.1 物理模型
4.5.2 优化方法
4.5.3 特例分析
4.5.4 数值算例与讨论
4.6 本章小结
第5章 贸易过程和商业机循环动态优化
5.1 引言
5.2 有限低价经济库内可逆商业机优选利润输出
5.2.1 物理模型
5.2.2 优化方法
5.2.3 特例分析
5.2.4 数值算例与讨论
5.3 多库内可逆商业机优选利润输出
5.3.1 物理模型
5.3.2 优化方法
5.3.3 数值算例与讨论
5.4 本章小结
第6章 广义机循环动态优化
6.1 引言
6.2 两有限势库内可逆广义机优选广义输出
6.2.1 物理模型
6.2.2 优化结果
6.2.3 应用
6.3 存在旁通流漏的有限势库广义机优选广义输出
6.3.1 物理模型
6.3.2 优化结果
6.3.3 应用
6.4 多无限广义势库内可逆广义机优选广义输出率
6.4.1 物理模型
6.4.2 优化方法
6.4.3 应用
6.5 基于HJB理论的线性传输规律下多级广义机系统优选广义输出率
6.5.1 物理模型
6.5.2 优化问题的HJB方程
6.5.3 应用
6.6 本章小结
第7章 全书总结
参考文献
附录A 很优化理论概述
A.1 引言
A.2 静态优化
A.2.1 无约束函数极值优化
A.2.2 仅含等式约束函数极值优化
A.2.3 含不等式约束函数极值优化
A.3 动态优化
A.3.1 古典变分法
A.3.2 极小值原理
A.3.3 动态规划
A.3.4 平均很优控制理论
A.4 附录A小结
附录B 第6章相关公式推导
B.1 6.2 节中定理的证明
B.1.1 欧拉·拉格朗日方程方法
B.1.2 平均很优控制理论方法
B.2 6.3 节中定理的证明
B.2.1 欧拉·拉格朗日方程方法
B.2.2 平均很优控制理论方法
附录C 主要符号说明