Уравнения баланса вещества и энергии
Для исследования структурных изменений и фазовых переходов в процессах физико-технической обработки на основании анализа движения потоков вещества и энергии, тепло- и массопереноса, электромагнитных, ионно-лучевых процессов, химических реакций и физических превращений, используются уравнения баланса.
; (9.1)
; (9.2)
; (9.3)
(9.4)
; (9.5)
где
; (9.6)
; (9.7)
(9.8)
здесь r - плотность обрабатываемого материала, - плотность импульса, - плотность внутренней энергии, - плотность энтропии, Сi - концентрация i-го компонента, t - текущее время, - тензор давления, К - число компонентов, - массовая сила действующих на i-тый компонент, - плотность теплового потока, - плотность диффузионного потока i-го компонента, - плотность потока энтропии, s - производство энтропии, R0 - число протекающих реакций, nir - стехиометрический коэффициент i-го компонента в r-ой реакции, wr - скорость r-ой реакции, Мi - молекулярная масса i-го компонента, Wi - химический потенциал i-го компонента, Т - абсолютная температура, - диссипативная часть тензора давления, описывающего вязкие силы.
Уравнения баланса, характеризующие cплошность материала (9.1), законы сохранения вещества (9.5), импульса (9.2) и энергии (9.3), а также второе начало термодинамики (9.4) в процессе интенсивной обработки, описывающие состояние материала с плотностью r (9.6), энтропией S (9.7) и ее производством s (9.8) определяют кинетику технологических процессов и устанавливают последовательность образования структур и фаз при увеличении мощности воздействий.
Сложность уравнений баланса и состояния, необходимость дополнительных начальных и граничных условий приводит к необходимости использования упрощенных моделей структуры технологических потоков.
Лекция №10
Дата добавления: 2015-11-06; просмотров: 1018;