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 活塞式加热气缸最优膨胀规律

1.2.2 内燃机活塞运动最优路径

1.2.3 光驱动发动机活塞运动最优路径

 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最优膨胀规律

 2.1 引言

 2.2 广义辐射传热规律下加热气体的最优膨胀

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最优膨胀规律

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 内燃机活塞运动最优路径

 3.1 引言

 3.2 广义辐射传热规律下Otto循环内燃机最大输出功

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循环内燃机最大输出功

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最优路径

 4.1 引言

 4.2 广义辐射传热规律下【A】—【B】型光驱动发动机最大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】型光驱动发动机的最大生态学函数

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最大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最大生态学函数最优构型的影响

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最大利润输出

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 多库内可逆商业机最大利润输出

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最大广义输出

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最大广义输出

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最大广义输出率

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最大广义输出率

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 最优化理论概述

 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 平均最优控制理论

 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 平均最优控制理论方法

 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 平均最优控制理论方法

附录C 主要符号说明

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最优构型。本书汇集著者多年研究成果，第1章介绍有限时间热力学、熵产生最小化、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（最优构型）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，最大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，最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。

节能是我国国民经济可持续发展的基本国策，工程中各种节能手段与措施的实施迫切需要先进的节能理论提供指导。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》在全面系统地了解现今各种热力学优化理论和总结前人已有研究成果的基础上，基于广义热力学优化理论的思想，选定功、热能、化学能、资本等广义能量转换循环的动态优化问题为突破口，将热力学、传热传质学、流体力学、化学反应动力学、经济学、最优控制理论相结合，分析研究工程热力装置、商业机等不可逆循环在不同优化目标下的最优构型，获得各类不可逆循环新构型，同时，探索建立统一的广义热力循环物理模型，寻求统一的优化方法，获得普适的优化结果和研究结论，已有相关研究结果均为本结果的特例，有助于促进热力学优化理论成体系地向前发展和完善，可为各类能量转换系统及实际装置的优化设计与最优运行提供科学依据和理论指导。