Научный архив: статьи

Анализ и математическое моделирование процессов различной физической и химической природы имеет большое значение для решения различных практических задач. Для моделирования сложных процессов авторами ранее был разработан в рамках современной неравновесной термодинамики единый формализм описания и моделирования физикохимических процессов различной природы. Для реализации моделей, полученных этим формализмом, в численном виде необходимо задать (в численном виде) функции состояния для свойств веществ и процессов. Эти функции состояния могут быть заданы либо непосредственно (с использованием функциональных разложений), либо задаются частные производные этих функций по координатам состояния. Функции состояния для необратимых составляющих кинетических матриц должны быть положительно определенными, для потенциалов взаимодействия – удовлетворять условию полного дифференциала энтропии (в общем случае нелинейной), для коэффициентов распределения некомпенсированных теплот – положительно определенными и давать в сумме единицу. Если же функция состояния задается в дифференциальном виде, то должно быть дополнительно выполнено условие полного дифференциала этой функции состояния. Настоящая статья посвящена заданию функций состояния для свойств веществ и процессов в дифференциальном виде.

Для моделирования процессов различной физической и химической природы (имеющего важное значение для решения различных практических задач, связанных с системами, характеризующимися протеканием в них физико-химических процессов) авторами ранее был разработан в рамках современной неравновесной термодинамики потенциально-потоковый метод математического моделирования этих процессов – единый подход описания и моделирования процессов различной физической и химической природы. Также авторами было рассмотрено получение математической модели физико-химической системы из уравнений потенциально-потокового метода, описывающих процессы в этой системе (такая модель представляет собой связь между выходными характеристиками рассматриваемой физико-химической системы, имеющими практический смысл). Этот подход представляет собой методы Монте-Карло, в соответствие с которыми случайным образом задаются факторы протекания физико-химических процессов, определяются из уравнений потенциально-потокового метода соответствующие динамики этих процессов, затем на этих динамиках аппроксимируется модель рассматриваемой системы. Отсюда, для сокращения объема вычислений необходимо упрощать эту систему уравнений. Рассматриваемая статья посвящена упрощению потенциально-потоковых уравнений.

To simulate processes of various physical and chemical nature (which is important for solving various practical problems associated with systems characterized by the occurrence of physical and chemical processes in them), the authors previously developed in the framework of modern non-equilibrium thermodynamics potential The stream method of mathematical modeling of these processes is a unified approach to the description and modeling of processes of various physical and chemical nature. The authors also considered obtaining a mathematical model of a physical and chemical system from the equations of the potential-flow method that describes the processes in this system (this model is a relationship between the output characteristics of the physical and chemical system under consideration that have practical meaning). This approach is Monte Carlo methods, according to which the factors of the flow of physical and chemical processes are randomly set, the corresponding dynamics of these processes are determined from the equations of the potential-flow method, and then the model of the system under consideration is approximated on these dynamics. Hence, to reduce the amount of computation, it is necessary to simplify this system of equations piecewise. This paper is devoted to the simplification of potential-flow equations.