Thermodynamic Approaches in Engineering Systems

التخصصات

كود البرنامج : EU-14441

Description:

Thermodynamic Approaches in Engineering Systems responds to the need for a synthesizing volume that throws light upon the extensive field of thermodynamics from a chemical engineering perspective that applies basic ideas and key results from the field to chemical engineering problems.

This book outlines and interprets the most valuable achievements in applied non-equilibrium thermodynamics obtained within the recent fifty years. It synthesizes nontrivial achievements of thermodynamics in important branches of chemical and biochemical engineering. Readers will gain an update on what has been achieved, what new research problems could be stated, and what kind of further studies should be developed within specialized research.

Readership:

Scientists in academia and industry, chemical engineers, and students in chemistry, electrochemistry, and biochemistry

Table of Contents:

Preface

Acknowledgments

Chapter 1: Contemporary Thermodynamics for Engineering Systems

Abstract

1.1. Introduction

1.2. Basic Structure of Nonequilibrium Thermodynamic Theory

1.3. Extremum Properties of Thermodynamic Systems

1.4. Classical Motion of Heat Quasiparticles in Thermal Field

1.5. Thermodynamic Geometries

1.6. A Finite Rate Exergy

1.7. Thermodynamics of Transport and Rate Processes

1.8. Complex Thermodynamic Systems

Chapter 2: Variational Approaches to Nonequilibrium Thermodynamics

Abstract

2.1. Introduction: State of Art, Aims, and Scope

2.2. Systems With Heat and Mass Transfer Without Chemical Reaction

2.3. Gradient Representations of Thermal Fields

2.4. Inclusion of Chemical Processes

2.5. Change of Thermodynamic Potential

2.6. From Adjoined Constraints to Potential Representations of Thermal Fields

2.7. Action Functional for Hyperbolic Transport of Heat

2.8. Evolution Described by Single Poissonian Brackets

2.9. Extension of Theory to Multiphase Systems

2.10. Final Remarks

Chapter 3: Wave Equations of Heat and Mass Transfer

Abstract

3.1. Introduction

3.2. Relaxation Theory of Heat Flux

3.3. Extended Thermodynamics of Coupled Heat and Mass Transfer

3.4. Various Forms of Wave Equations for Coupled Heat and Mass Transfer

3.5. Stability of Dissipative Wave Systems

3.6. Variational Principles

3.7. Other Applications

3.8. High-Frequency Behavior of Thermodynamic Systems

3.9. Further Work

Chapter 4: Classical and Anomalous Diffusion

Abstract

4.1. Introduction

4.2. Classical Picture of Diffusion

4.3. Introducing Anomalous Diffusion

4.4. Compte’s and Jou’s (1996) Treatment

4.5. Zanette’s (1999) Treatment

4.6. Discussion of Selected Works

Chapter 5: Thermodynamic Lapunov Functions and Stability

Abstract

5.1. Introduction

5.2. Qualitative Properties of Paths Around Equilibrium and Pseudoequilibrium Points

5.3. Stability of Steady States Close to Equilibrium

5.4. Chemically Reacting Systems, Fluctuations, and Turbulent Flows

5.5. Periodic States, Oscillatory Systems, and Chaotic Solutions

5.6. Stability of Thermal Fields in Resting and Flow Systems Far From Equilibrium

5.7. New Approach to Lapunov Functions and Functionals

5.8. Further Work

5.9. Concluding Remarks

Chapter 6: Analyzing Drying Operations in Thermodynamic Diagrams

Abstract

6.1. Introduction

6.2. Modeling of Moisture Extraction in Drying Systems

6.3. Graphical Approach to Drying of Single Grain and Drying in Fluidized Beds

6.4. Grain Drying in Countercurrent, Crosscurrent, and Concurrent Gas Flows

6.5. Graphical Classification of Experimental Data

6.6. Concluding Remarks

6.7. Appendix: Some Associated Drying Problems

Chapter 7: Frictional Fluid Flow Through Inhomogeneous Porous Bed

Abstract

7.1. Introduction

7.2. A Discrete Model Leading to a Bending Law

7.3. Bending of Fluid Paths in Inhomogeneous Porous System

7.4. Variational Approach to Nonlinear Darcy’s Flow

7.5. Use of Hamilton–Jacobi–Bellman Theory

7.6. Extensions to Other Systems

7.7. Example

7.8. Final Remarks

Chapter 8: Thermodynamics and Optimization of Practical Processes

Abstract

8.1. Introduction

8.2. Backgrounds for Optimizing in Thermodynamic Systems

8.3. Mathematical Methods of Optimization

8.4. Sorption Models for Minimal Catalyst Deactivation

8.5. An Excursion to Bejan’s Constructal Theory

8.6. Discussion of Research Works

Chapter 9: Thermodynamic Controls in Chemical Reactors

Abstract

9.1. Introduction

9.2. Stoichiometry of General Chemical Reactions

9.3. Driving Forces of Transport and Rate Processes

9.4. Nonlinear Macrokinetics of Chemical Processes

9.5. Heterogeneities, Affinities, and Chemical Ohm’s Law

9.6. Other Important Results Advancing the Field

9.7. Stability and Fluctuations in Chemical Reactions

9.8. Instabilities and Limit Cycles

9.9. Chaos and Fractals in Chemical Word

9.10. Power Yield in Chemical Engines

Chapter 10: Power Limits in Thermochemical Units, Fuel Cells, and Separation Systems

Abstract

10.1. Introduction

10.2. Internal Dissipation in Steady Thermal Systems

10.3. Selected Results for Dynamical Thermal Systems

10.4. Radiation Engines by the Stefan–Boltzmann Equations

10.5. Hamiltonians and Canonical Equations

10.6. Simple Chemical and Electrochemical Systems

10.7. Power Yield and Power Limits in FCs

10.8. Exergy and Second Law Analyses of FC Systems

10.9. Limits on Power Consumption in Thermochemical Systems

10.10. Estimate of Minimum Power Supplied to Power Consumers

10.11. Final Remarks

Chapter 11: Thermodynamic Aspects of Engineering Biosystems

Abstract

11.1. Introduction

11.2. Control of Biological Reactions and Decaying Enzymes

11.3. Biophysics and Bioenergetics

11.4. Power Yield and Exergy-Valued Biofuels

11.5. Ecology and Ecological Optimization

11.6. Fractals and Erythrocytes

11.7. Animal Locomotion and Pulsating Physiologies

11.8. Thermostatistics of Helix-Coil Transitions

11.9. Biochemical Cycles in Living Cells

11.10. Elucidation of Protein Sequence–Structure Relations

11.11. Complexity, Self-organization, Evolution, and Life

Chapter 12: Multiphase Flow Systems

Abstract

12.1. Introduction

12.2. Aspects of Thermodynamics of Surfaces and Interfaces

12.3. Heating or Cooling Policies Minimizing Entropy Production

12.4. Optimal Control in Imperfect Multiphase Systems

12.5. Turbulent Mixtures, Instabilities, and Phase Transitions

12.6. Multiphase Chemical Reactors and Regenerators

12.7. Final Remarks

Chapter 13: Radiation and Solar Systems

Abstract

13.1. Introduction

13.2. Basic Problems in Radiation Thermodynamics

13.3. Conversion of Solar Flux into a Heating Medium

13.4. Maximum of Exergy or Work Fluxes in Radiation Systems

13.5. Solar Buildings and Solar Systems

13.6. Closing Remarks

Chapter 14: Appendix: A Causal Approach to Hydrodynamics and Heat Transfer

Abstract

14.1. Introduction

14.2. Action, Lagrangian and Thermohydrodynamic Potentials

14.3. Basic Information on Thermal Inertia

14.4. Matter Tensor of General Relativistic Theory

14.5. Thermal Mass and Modified Temperatures

14.6. Tensor of Matter Including Heat and Viscous Stress

14.7. Conclusions and Final Remarks

مواعيد واماكن الإنعقاد

تاريخ الإنعقاد

مكان الإنعقاد

مدة البرنامج

2024-05-14

باريس

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

لندن

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

روما

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

دبي

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

جدة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

نيويورك

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

فلوريدا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

القاهرة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

اسطنبول

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

أبو ظبي

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

بيروت

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

عمان

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

كازابلانكا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

ألمانيا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

كوالالمبور

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

مدريد

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

شرم الشيخ

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

جنيف

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

بوسطن

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

امستردام

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

سنغافورا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

المنامة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

برشلونة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

واشنطن

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

الدوحة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

الدمام

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

الرياض

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

الكويت

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

مسقط

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-05-14

بانكوك

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-05-18

2024-07-09

باريس

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

لندن

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

روما

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

دبي

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

جدة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

نيويورك

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

فلوريدا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

القاهرة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

اسطنبول

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

أبو ظبي

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

بيروت

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

عمان

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

كازابلانكا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

ألمانيا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

كوالالمبور

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

مدريد

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

شرم الشيخ

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

جنيف

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

بوسطن

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

امستردام

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

سنغافورا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

المنامة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

برشلونة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

واشنطن

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

الدوحة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

الدمام

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

الرياض

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

الكويت

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

مسقط

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-09

بانكوك

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-13

2024-07-16

باريس

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

لندن

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

روما

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

دبي

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

جدة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

نيويورك

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

فلوريدا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

القاهرة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

اسطنبول

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

أبو ظبي

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

بيروت

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

عمان

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

كازابلانكا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

ألمانيا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

كوالالمبور

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

مدريد

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

شرم الشيخ

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

جنيف

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

بوسطن

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

امستردام

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

سنغافورا

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

المنامة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

برشلونة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

واشنطن

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

الدوحة

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

الدمام

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

الرياض

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

الكويت

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

مسقط

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-07-16

بانكوك

اسبوع
تاريخ الإنتهاء : 2024-07-20

2024-09-03

باريس