Моделирование систем и комплексов. Душин С.Е - 62 стр.

UptoLike

61
ходит накопление (приращение) субстанции. В стационарном (равновес-
ном) состоянии таких изменений не наблюдается, так что накопление суб-
станции отвечает условию
0
=
Н
.
Для нестационарных процессов характерно изменение количества
субстанции внутри контура. При этом накопление представляет собой раз-
ность между конечным и начальным количествами субстанции. Эта раз-
ность положительна, когда количество субстанции нарастает, и отрица-
тельна, когда убывает.
Пусть, например, рассматривается баланс массы
M
. В стационарном
процессе её количество в контуре не изменяется во времени, так что
0
нк
=
=
MMН ,
где
к
M
,
н
M
конечное и начальное количество массы.
В нестационарном процессе конечное количество массы
к
M может
быть не равно начальному
н
M , тогда
0
нк
=
MMН .
При рассмотрении бесконечно малого промежутка времени d
t
накоп-
ление массы также бесконечно мало. Пусть в начале элементарного про-
межутка (момент
t
) количество массы равно
M
, а в конце его (момент
d
t
t
+ ) – равно dM
M
+
. Тогда
dM
M
dM
M
Н
=
+
= )(.
Если изменение массы зависит от ряда факторов (причём время
t
лишь один из них), то количество массы в момент d
t
t
+ составляет
dttMM )( + , так что
dttMН )(
=
.
Формально составленная ММ может допускать величину накопления
субстанции равной нулю и в случае нестационарного процесса, когда про-
странственный контур стягивается, например, в поверхность (граница раз-
дела фаз и т. п.). При этом накопление субстанции в таком контуре нулево-
го объёма означало бы бесконечно большое повышение потенциала (тем-
пературы, концентрации), чего
физически происходить не может.
Во многих практических ситуациях ФБС упрощается. Так в условиях
действия закона сохранения из ФБС исключаются источники и стоки:
У
Н
=
.
Для стационарных процессов, когда 0
=
Н
, ФБС принимает вид
С
И
У
+
=
0,