Питання синтезу енергії систем
В.П. Поляков
Зміст
Введення
. Загальні положення
. Структура енергодінаміческой системи фізичних величин
. Аналіз елементів синтезу енергії
. Результати експериментальних досліджень і висновки обліку станів при розрахунку систем
Введення
Проблеми синтезу енергії в роботі розглядаються за матеріалами експериментальних досліджень систем в потоці і натурних випробувань реальних об'єктів систем.
Синтез енергії - з'єднання різних функцій стану елементів і частин в єдину систему, що визначає напрямок еволюції системи протягом терміну існування.
Як приклад розглядаються дані експериментальних досліджень взаємодії тіла постійною і змінною форми (без обмежень переміщень) з потоком повітря. Термодинамічні системи за характером взаємодії з навколишнім середовищем поділяються на типи: ізольовані (IS), закриті (CS) і відкриті (OS). Стан систем описується змінними стану, вимірюваними для кожного значення характеристик потоку. p> Експериментальні залежності для кожного типу систем пов'язані між собою:
різним ступенем деталізації процесів взаємодії;
використанням для розрахунків та аналізів процесів різних теоретичних передумов опису систем;
необхідністю поділу складних колективних процесів і кооперативних процесів взаємодій на прості незалежні процеси. p> Поділ на прості процеси викликано необхідністю уточнення ступеня взаємного впливу процесів, що описують дані експериментальних досліджень з достатньою для системи точністю.
У реальних системах (об'єктах і навколишнього середовища) не представляється можливим розділити процеси на незалежні і залежні і трактувати результат сумарного дії з використанням принципу суперпозиції. p> Експериментальними дослідженнями оболонки (об'єкт) в потоці (довкілля) повітря АДТ розглядаються:
об'єкт в якості тіла, яке має постійні величини: масу, форму (просту), а також відповідний обсяг, відокремлений від інших тіл і потоків зовнішнім кордоном розділу;
система з матеріальних точок, на яку діють зовнішні і внутрішні сили, що підкоряються третьому закону Ньютона;
сукупність часток (конфігурація) і систем управління.
Довкілля як комплекс факторів, що роблять безпосередній вплив на об'єкт, при проведенні експериментальних досліджень розглядається:
як однорідна структура без обліку впливу змін, що відбуваються в об'єкті.
Однорідна структура середовища характеризується постійними значеннями швидкості потоку, коефіцієнта турбулентності і відсутністю впливу об'єкта на середу, описується простими процесами;
як неоднорідна диссипативная структури з процесами самоорганізації.
При розгляді дисипативних структур враховуються механічні дії потоку на об'єкт і незворотні процеси (тертя, дифузія, температурні дії та роботи, пов'язані із зміною обсягу тіла). Необхідною умовою самоорганізації є наявність активної середовища, що складається з елементів, нелінійно взаємодіючих один з одним. Це стан описується колективними і кооперативними процесами. p> У відповідність з видом розгляду дані експериментальних досліджень можна віднести:
до матеріального тіла (узагальнені аеродинамічні вагові характеристики і дискретний розподіл тисків по поверхні тіла) в стані рівноваги;
до елементу малого об'єму (поверхні) в локальному рівноважному стані (розподіл імпульсів по поверхні);
до конфігурації пов'язаних часток з кінцевими переміщеннями, розподілом координат і імпульсів частинок і кооперативним дією процесів (оборотних і необоротних).
У роботі В«Аналіз стану систем і основні причини відмов, аварій і катастрофВ» [1], було доведено:
Класична механіка (CM) і теплотехніка (HE) припускають одночасне задоволення 22 гіпотезам і 13 принципам, які обмежено описують стану моделі ізольованої системи для рівноважних процесів.
Методи (CM і HE) дозволяють розглядати системи (IS) в стані рівноваги без урахування зміни навколишнього середовища. Ці методи найбільш часто використовуються для оцінки напружено - деформованого стану будівель і споруд. p> Механіка суцільного середовища (CM) і лінійна термомеханики (TM) припускають одночасне задоволення 9 гіпотезам і 7 ​​принципам. p> Класичні механіка і теплотехніка (CM і TM) розглядають консервативні системи в замкнутому стані (закриті системи) методами лінійної термодинаміки для рівноважних і квазістаціонарних процесів (використовуються для дослідження станів простих систем в стані рівноваги).
Відкриті системи [2] (OS) і енергодінаміка [3] (ED) припускають задоволення 2 гіпотезам і 9 взаємопов'язаним принципам.
Повністю задовольни...
