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A fundamental limit on the heat flux in the control of incompressible channel flow / Bewley, Thomas R. in IEEE transactions on automatic control, Vol. 52 N°11 (Novembre 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on automatic control > Vol. 52 N°11 (Novembre 2007) . - 2118-2128 p. Titre : A fundamental limit on the heat flux in the control of incompressible channel flow Titre original : Une limite fondamentale sur le flux thermique dans la commande de l'écoulement de canalisé incompressible Type de document : texte imprimé Auteurs : Bewley, Thomas R., Auteur ; Ziane, Mohammed, Auteur Article en page(s) : 2118-2128 p. Note générale : Automatique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Flow  control  Fundamental  performance  limits  Contrôle  de  flux  Limites  d'exécution  fondamentales  Écoulement  de  canalisé  incompressible Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper proves that there are no zero-net wall-transpiration control strategies that can sustain net heat flux below the laminar level in an incompressible channel flow with constant-temperature walls. The result represents a fundamental limit on the performance of a controlled nonlinear system as measured by a linear cost function over a broad class of admissible initial conditions and control inputs, not a zero-sum tradeoff in the frequency domain or time domain. Both buoyancy effects (via the Boussinesq approximation) and viscous heating effects are accounted for, and phenomenological justification for the result is also given. The boundedness of solutions of the two-way coupled Navier-Stokes/energy equations (when both buoyancy and viscous heating are accounted for) is also discussed, and a new proof of existence under an appropriate small-data assumption is provided. Ce document montre qu'il n'y a aucune stratégie de commande de mur-transpiration de zéro-filet qui peut soutenir le flux thermique net au-dessous du niveau laminaire dans un écoulement de canalisé incompressible avec des murs de la constant-température. Le résultat représente une limite fondamentale sur l'exécution d'un système non linéaire commandé comme mesurée par une fonction de coût linéaire au-dessus d'une grande catégorie de conditions et d'entrées de commande initiales admissibles, pas une différence de somme nulle dans le domaine de fréquence ou le domaine de temps. Des effets de flottabilité (par l'intermédiaire de l'approximation de Boussinesq) et les effets thermiques visqueux sont expliqués, et la justification phénoménologique pour le résultat est également donnée. Le boundedness des solutions du bi-directionnel couplées Navier-Charge/d'équations d'énergie (quand la flottabilité et le chauffage visqueux sont expliqués) est également discuté, et une nouvelle preuve d'existence dans une prétention appropriée de petit-données est fournie. DEWEY : 629.8 ISSN : 0018-9286 RAMEAU : Contrôle de flux En ligne : bewley@ucsd.edu, ziane@usc.edu [article] A fundamental limit on the heat flux in the control of incompressible channel flow = Une limite fondamentale sur le flux thermique dans la commande de l'écoulement de canalisé incompressible [texte imprimé] / Bewley, Thomas R., Auteur ; Ziane, Mohammed, Auteur . - 2118-2128 p. Automatique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on automatic control > Vol. 52 N°11 (Novembre 2007) . - 2118-2128 p. Mots-clés : Flow  control  Fundamental  performance  limits  Contrôle  de  flux  Limites  d'exécution  fondamentales  Écoulement  de  canalisé  incompressible Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper proves that there are no zero-net wall-transpiration control strategies that can sustain net heat flux below the laminar level in an incompressible channel flow with constant-temperature walls. The result represents a fundamental limit on the performance of a controlled nonlinear system as measured by a linear cost function over a broad class of admissible initial conditions and control inputs, not a zero-sum tradeoff in the frequency domain or time domain. Both buoyancy effects (via the Boussinesq approximation) and viscous heating effects are accounted for, and phenomenological justification for the result is also given. The boundedness of solutions of the two-way coupled Navier-Stokes/energy equations (when both buoyancy and viscous heating are accounted for) is also discussed, and a new proof of existence under an appropriate small-data assumption is provided. Ce document montre qu'il n'y a aucune stratégie de commande de mur-transpiration de zéro-filet qui peut soutenir le flux thermique net au-dessous du niveau laminaire dans un écoulement de canalisé incompressible avec des murs de la constant-température. Le résultat représente une limite fondamentale sur l'exécution d'un système non linéaire commandé comme mesurée par une fonction de coût linéaire au-dessus d'une grande catégorie de conditions et d'entrées de commande initiales admissibles, pas une différence de somme nulle dans le domaine de fréquence ou le domaine de temps. Des effets de flottabilité (par l'intermédiaire de l'approximation de Boussinesq) et les effets thermiques visqueux sont expliqués, et la justification phénoménologique pour le résultat est également donnée. Le boundedness des solutions du bi-directionnel couplées Navier-Charge/d'équations d'énergie (quand la flottabilité et le chauffage visqueux sont expliqués) est également discuté, et une nouvelle preuve d'existence dans une prétention appropriée de petit-données est fournie. DEWEY : 629.8 ISSN : 0018-9286 RAMEAU : Contrôle de flux En ligne : bewley@ucsd.edu, ziane@usc.edu