平行管道稳态流体中熵产生的同时极值
流体动力学
2017-02-01 v2
摘要
平行管道中不可压缩流体的稳态流动可以同时满足两个相互矛盾的熵产生极值原理，具体取决于流动条件。对于恒定总流量，该流动可以满足：(i) 关于流量的管道网络最小熵产生(MinEP)原理，以及(ii) Ziegler和Paltridge关于流态选择的最大熵产生(MaxEP)原理。第一个原理——与Prigogine原理不同但相关——源于稳态相对于非稳态流动的稳定性；它在恒定幂律指数下对平行管道中的等温层流和湍流成立，但在其他情况下无效。第二个原理似乎更为基础，驱动了在更高雷诺数下单管和平行管道中湍流的形成。对于恒定水头条件，该流动可以满足：(i) \v{Z}upanovi\'c及其合作者提出的关于流量的修正最大熵产生(MaxEPMod)原理，以及(ii) 关于流态的Ziegler-Paltridge MaxEP原理的反转。这些原理之间的相互作用通过示例进行了说明。
引用
@article{arxiv.0911.5014,
title = {Simultaneous Extrema in the Entropy Production for Steady-State Fluid Flow in Parallel Pipes},
author = {Robert K. Niven},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.5014},
year = {2017}
}
备注
Revised version 2; 5 figures