Физика и математика

Предложены квазиградиентные модели динамики закрытых химических систем. Эволюция химически реагирующих систем к равновесию описана градиентом свободной энергии с точностью до положительно определенного множителя. В качестве примера рассмотрена простая модель окисления водорода на платине.
Автор: Быков В.И.
Организация: Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля, РАН
УДК: 541.124/128
Описание процессов горения в закрытых системах методами современной неравновесной термодинамики
Автор: Быков В.И.
Организация: Институт биохимической физики им. Н.М. Эманужля
УДК: 541.124/128
Данная работа посвящена разработке алгоритма численного интегрирования системы дифференциальных уравнений потенциально-потокового метода моделирования неравновесных процессов. Этот метод был разработан автором в опубликованных им ранее работах. В настоящей работе рассмотрение ограничивается системами с сосредоточенными параметрами. Также ранее была разработана автором методика анализа корректности приближенного решения системы потенциально-потоковых уравнений для систем в сосредоточенных параметрах. Целью настоящей статьи является объединение этой методики с современными численными методами интегрирования систем обыкновенных дифференциальных уравнений и разработка методики численного интегрирования систем уравнений потенциально-потокового метода, позволяющей гарантировать корректность приближенного решения.
Автор: Старостин И.Е.
Организация: Московский государственный технический университет гражданской авиации
УДК: 519.622.2
Robotic systems almost always use for their work chemical current sources (CCS), the state of which directly
affects the ability, duration and safety of their operation. To diagnose the technical condition of a CCS as a technical object
(TO) and form laws governing them, it is necessary to know the relationship between their unobservable parameters, the
observed output parameters and known external influences on them. The mentioned relations (laws of the technical object
operation) can be learned from the equations of physicochemical processes in the objects under consideration,
in particular, the equations of the potential-flow method [1]. In this paper a method for obtaining models of a technical
object from the equations of the potential-flow method is presented.
Автор: Starostin Igor Evgenievich
Организация: Moscow State Technical University of Civil Aviation, Moscow, Russia
Ключевые слова: physicochemical processes, robotic object
В рамках современной неравновесной термодинамики (макроскопического подхода описания и математического моделирования динамики реальных физико-химических процессов) авторами был разработан потенциально-потоковый метод описания и математического моделирования этих процессов, применимый в общем случае реальных макроскопических физико-химических систем. В соответствии с этим методом описание и математическое моделирование этих процессов заключаются в определении
через потенциалы взаимодействия термодинамических сил, движущих эти процессы, и кинетической матрицы, определяемой кинетическими свойствами рассматриваемой системы, которые, в свою очередь, определяют динамику протекания физико-химических процессов в этой системе под действием термодинамических сил в ней. Зная термодинамические силы и кинетическую матрицу системы, определяются скорости протекания физико-химических процессов в системе, а через эти скорости согласно законам сохранения определяются скорости изменения ее координат состояния. Получается, таким образом,
замкнутая система уравнений физико-химических процессов в системе. Зная потенциалы взаимодействия в системе, кинетические матрицы ее простых подсистем (отдельных процессов, сопряженных между собой и не сопряженных с другими процессами), коэффициенты, входящие в законы сохранения, начальное состояние рассматриваемой системы, внешние потоки в нее, можно получить полную динамику физико-химических процессов в этой системе. Однако в случае сложной физико-химической системы, в которой протекает большое количество физико-химических процессов, размерность системы уравнений этих процессов становится соответствующей. Отсюда возникает проблема автоматизации формирования описанной системы уравнений динамики физико-химических процессов в рассматриваемой системе. В настоящей статье разрабатывается архитектура библиотеки программных типов данных, реализующих заданную пользователем физико-химическую систему на уровне ее расчетной схемы (координат состояния системы, энергетических степеней свободы, физико-химических процессов, в ней протекающих, внешних потоков и взаимосвязи между этими перечисленными компонентами) и алгоритмов задания ссылок в этих типах данных, а также расчета описанных параметров системы.
Автор: Старостин И.Е.
Организация: Московский государственный технический университет гражданской авиации
УДК: 004.942
В монографии приведено обобщение результатов экспериментальных исследований общих особенностей динамики реальных физических и химических процессов и приводится единая математическая форма записи динамики этих процессов. Согласно современной неравновесной термодинамике протекание неравновесных процессов обуславливается термодинамическими силами - необходимым и достаточным условием протекания неравновесных процессов. Помимо термодинамических сил эту динамику определяют кинетические свойства системы независимо от последних. Поэтому, в настоящей работе вводится кинетическая матрица неравновесных систем, определяемая кинетическими свойствами системы, позволяющая связать термодинамические силы со скоростями. На основе этой матрицы строится потенциально-потоковый метод описания неравновесных систем. Показывается связь этого метода с другими методами современной неравновесной термодинамики.
Автор: И. Е. Старостин
Организация: Московский государственный технический университет гражданской авиации, Кафедра электротехники и авиационного электрооборудования
Ключевые слова: кинетика, термодинамика