Составители:
59
Можно сказать, что метод балансовых соотношений представляет собой
математическое описание динамического равновесия (баланса) какой-либо
субстанции (например, вещества, энергии, теплоты, продукции и т. п.).
Балансовые соотношения могут быть записаны и для таких ситуаций,
когда законы сохранения не действуют. Например, баланс может быть со-
ставлен для одного из веществ, участвующих в
химической реакции. Од-
нако сохранения массы этого вещества может и не происходить, поскольку
оно может исчезать или возникать в ходе химической реакции.
В том случае, когда в качестве субстанции, для которой записывается
балансовое соотношение, берётся масса (или поток массы), предполагается
справедливость выполнения закона сохранения массы (дефект массы, ха-
рактерный для
ядерных реакций, обычно не учитывается).
Баланс по веществу или материальный баланс может быть записан
для какого-нибудь одного или для части участвующих в процессе компо-
нентов либо для всех исследуемых компонентов одновременно.
При изучении механических и гидромеханических процессов часто
используется баланс импульса (количества движения), причём эти балан-
совые выражения, отнесённые
к единице времени, приобретают форму ба-
лансов взаимодействующих сил.
При составлении энергетического баланса в качестве субстанции це-
лесообразно (если это допустимо) выделение какого-либо определённого
вида энергии, например – теплового. Тогда энергетический баланс пре-
вращается в тепловой баланс. Если такое выделение невозможно, то необ-
ходимо использовать полный энергетический баланс с
использованием
всех видов энергии.
Процесс составления балансовых соотношений включает выделение
исследуемой субстанции, установление для неё пространственного кон-
тура и временного интервала, относительно которых составляется баланс.
Вводятся следующие понятия и обозначения:
– потоки субстанции, входящие в выделенный контур (П – приход) и
выходящие из него (У – уход);
– источники (И) субстанции и
её стоки (С) внутри контура;
– накопление (Н) субстанции или результат процесса (Р) в контуре за
исследуемый временной интервал.
При переносе импульса в поле внешних массовых сил причины их по-
явления лежат за пределами выделенного контура; поэтому внешние мас-
совые силы трактуются как источники или стоки импульса внутри конту-
ра. Кроме
того, в этом случае говорят не о накоплении, что физически оп-
равданно для количества движения, а о результате – изменении ситуации
под влиянием равнодействующих сил [14].
В общем случае формула балансового соотношения (ФБС) может
быть записана как:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- …
- следующая ›
- последняя »
