Expansión de fracciones continuas de coeficientes de transporte con cálculo fraccional
Autores: Garcia-Bernabé, Abel; Hernández, S. I.; del Castillo, L. F.; Jou, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2016
Acceso abierto
Artículo científico
2016
Expansión de fracciones continuas de coeficientes de transporte con cálculo fraccional
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Generalizar
Termodinámica irreversible extendida
Transporte anómalo
Condiciones de no equilibrio
Entropía generalizada
Derivada fraccionaria
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo principal de este documento es generalizar la Termodinámica Irreversible Extendida para incluir el transporte anómalo en sistemas en condiciones de no equilibrio. Considerando la entropía generalizada, el flujo correspondiente y la producción de entropía, y utilizando la derivada fraccional en el tiempo, hemos derivado una ecuación generalizada de telegrafista espacio-temporal con una jerarquía anidada fraccional que puede ser utilizada en desarrollos separados para el transporte de masa, para la conducción de calor y para el flujo de iones. Hemos obtenido un nuevo formalismo que incluye la contribución de flujos de orden superior rápidos en medios mesoscópicos e inhomogéneos. Los resultados se presentan en forma de expansiones de fracciones continuas. Las ecuaciones de balance se utilizan en un esquema de fracciones continuas, y aparecen como una condición de cierre. De esta manera, se obtiene la ecuación de transporte y su correspondiente relación número de onda-frecuencia, ambas en la estructura matemática del esquema de fracciones continuas. Se incluyen ejemplos numéricos para mostrar la naturaleza dispersiva de las soluciones, y la ecuación generalizada de transporte fraccional en la misma forma matemática, que puede aplicarse al transporte de masa, la conducción de calor y el flujo de iones.
Descripción
El objetivo principal de este documento es generalizar la Termodinámica Irreversible Extendida para incluir el transporte anómalo en sistemas en condiciones de no equilibrio. Considerando la entropía generalizada, el flujo correspondiente y la producción de entropía, y utilizando la derivada fraccional en el tiempo, hemos derivado una ecuación generalizada de telegrafista espacio-temporal con una jerarquía anidada fraccional que puede ser utilizada en desarrollos separados para el transporte de masa, para la conducción de calor y para el flujo de iones. Hemos obtenido un nuevo formalismo que incluye la contribución de flujos de orden superior rápidos en medios mesoscópicos e inhomogéneos. Los resultados se presentan en forma de expansiones de fracciones continuas. Las ecuaciones de balance se utilizan en un esquema de fracciones continuas, y aparecen como una condición de cierre. De esta manera, se obtiene la ecuación de transporte y su correspondiente relación número de onda-frecuencia, ambas en la estructura matemática del esquema de fracciones continuas. Se incluyen ejemplos numéricos para mostrar la naturaleza dispersiva de las soluciones, y la ecuación generalizada de transporte fraccional en la misma forma matemática, que puede aplicarse al transporte de masa, la conducción de calor y el flujo de iones.