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An Overview on Irreversible Port-Hamiltonian Systems
Indexado
WoS WOS:000874309600001
Scopus SCOPUS_ID:85140590127
DOI 10.3390/E24101478
Año 2022
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



A comprehensive overview of the irreversible port-Hamiltonian system's formulation for finite and infinite dimensional systems defined on 1D spatial domains is provided in a unified manner. The irreversible port-Hamiltonian system formulation shows the extension of classical port-Hamiltonian system formulations to cope with irreversible thermodynamic systems for finite and infinite dimensional systems. This is achieved by including, in an explicit manner, the coupling between irreversible mechanical and thermal phenomena with the thermal domain as an energy-preserving and entropy-increasing operator. Similarly to Hamiltonian systems, this operator is skew-symmetric, guaranteeing energy conservation. To distinguish from Hamiltonian systems, the operator depends on co-state variables and is, hence, a nonlinear-function in the gradient of the total energy. This is what allows encoding the second law as a structural property of irreversible port-Hamiltonian systems. The formalism encompasses coupled thermo-mechanical systems and purely reversible or conservative systems as a particular case. This appears clearly when splitting the state space such that the entropy coordinate is separated from other state variables. Several examples have been used to illustrate the formalism, both for finite and infinite dimensional systems, and a discussion on ongoing and future studies is provided.

Revista



Revista ISSN
Entropy 1099-4300

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Disciplinas de Investigación



WOS
Physics, Multidisciplinary
Scopus
Information Systems
Electrical And Electronic Engineering
Mathematical Physics
Physics And Astronomy (Miscellaneous)
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 RAMIREZ-ESTAY, HECTOR Hombre Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
2 Le Gorrec, Yann Hombre Univ Bourgogne Franche Comte - Francia
Femto-St - Sciences et Technologies - Francia

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
Chilean ANID
French sponsored project IMPACTS

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Agradecimientos



Agradecimiento
This research was partially funded by the Chilean ANID sponsored projects FONDECYT 1191544 and BASAL FB0008 and the French sponsored project IMPACTS under reference code ANR-21-CE48-0018.
This research was partially funded by the Chilean ANID sponsored projects FONDECYT 1191544 and BASAL FB0008 and the French sponsored project IMPACTS under reference code ANR-21-CE48-0018.

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