Развитие методов эксергетического анализа и исследование процессов в однофазных и дисперсных средах на основе неравновесной термодинамики

• Автор: Белоусов, Виктор Семенович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 277 с. : ил.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ПРЕДИСЛОВИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
1. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ В ТЕРМОДИНАМИКЕ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ
1.1. Эксергия как термодинамический лагранжиан
1.2. Локальное уравнение эксергетического баланса однофазной сплошной среды
1.3. Локальное уравнение эксергетического баланса взвеси газ - твердые частицы
1.4. Эксергетический анализ процессов релаксации
% 2. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕМЕНТАХ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1. Эксергетические потери за счет необратимости процессов теплопроводности
2.1.1. Стационарная теплопроводность
2.1.2. Нестационарная теплопроводность
2.2. Теплопроводность в системах с минимальными эксергетическими потерями
2.3. Эксергетический анализ необратимых процессов в пограничном
слое
2.3.1. Эксергетические потери в ламинарном пограничном слое при
* течении жидкости вдоль пластины
2.3.2. Эксергетические потери в ламинарном пограничном слое при стабилизированном течении жидкости в трубе
2.3.3. Эксергетические потери в турбулентном пограничном слое при течении жидкости около пластины и в трубе

2.4. Диссипативные потери в осесимметричных телах вращения
2.4.1. Расчет диссипативных потерь диска, вращающегося в
кожухе
2.4.2. Расчет диссипативных потерь диска, вращающегося в неограниченном пространстве
2.4.3. Экспериментальное определение диссипативных потерь в роторах турбин
3. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
3.1. Методы оценки энергетической эффективности
3.2. Эксергетический баланс ядерного реактора
3.2.1. Модель ядерного реактора
3.2.2. Расчет эксергии внутренних источников для единичного тепловыделяющего элемента
3.2.3. Расчет эксергии внутренних источников для активной зоны в целом
3.2.4. Анализ эксергетических потерь в гетерогенном ядерном реакторе
3.3. Расчет эксергетических потерь элементов тепловой схемы
3.3.1. Эксергетические потери в процессах совершения работы
3.3.2. Эксергетический анализ теплообменников
3.4. Эксергетические потери при обогащении ядерного топлива
3.4.1. Эксергетические потери при диффузионном способе обогащения
3.4.2. Эксергетические потери при центрифужном способе обогащения
3.5. Эксергетический баланс блока БН
3.5.1. Эксергетический баланс тепловой схемы блока
3.5.2. Эксергетические потери в ядерном реакторе и промежуточных контурах
3.5.3. Сравнение эксергетической эффективности блоков 800 Мвт ТЭС и АЭС
4. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РЕЛАКСИРУЮЩИХ И ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ
4.1. Эффективные термодинамические функции
4.2. Динамическое уравнение состояния газа с твердыми частицами
4.3. Динамическое уравнение состояния газа с испаряющимися каплями
4.4. Гиперболическое уравнение теплопроводности
5. НЕРАВНОВЕСНАЯ СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ
5.1. Метод интегралов по траекториям и гидромеханике дисперсных систем
5.2. Диффузия частиц в псевдоожиженном и виброожиженном слоях
5.2.1. Случайное поведение частицы
5.2.2. Диффузия частицы в псевдоожиженном слое
5.2.3. Диффузия частиц в виброожиженном слое
5.2.4. Диффузионный механизм переноса тепла в виброожиженном слое
5.2.5. Статистическое моделирование теплообмена между виброожиженным слоем и продуваемым над ним газом
6. РАБОТОСПОСОБНОСТЬ МЕХАНОХИМИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЭНЕРГИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Если в системе протекает несколько релаксационных процессов, то величины А и £ можно интерпретировать как векторы с компонентами А Ап,
Кроме того, поскольку термодинамический анализ химической реакции аналогичен описанию релаксационных процессов, уравнения (1.92) - (1.95) и все последующие результаты могут быть использованы для систем, в которых протекают химические реакции. Исключая сИ] в (1.92) с помощью (1.94) и с1Н в (1.93) с помощью (1.95), имеем
с1Е=(Т-Т0)д1Б-(р-р0)с1У-А&г, (1.96)
Щ =(Т-Т0 )АБ+ Ус1р- А(%.
С учетом того, что дифференциалы <ЛЕ ( Б, V, % ) и
(1.97)
являются полными, получим
( дЕл

'ж
х дУ -*(
= Р0~Р »
(1.98)

= -А.
Если в качестве независимых переменных, определяющих Е, выбрать £7 ,У ,
а для Е/ — Н, р, £ , то из (1.92) - (1.95) следует
АЕ=те<Ш+[р0-(1-те )р1У -(1-тв) АД;, (1.99)
с1ЕГ = тес1Н+(1-те)Ус1р-(1-те)Аск' (1.Ю0)
Из (1.99) и (1.100) найдем
'дЕ)
(дЕ^
ди)

^ лиг Л

(дЕгл

дН =(1~те)У;
= е;

'Н4
(дЕ
)и£
(дЕ
Р0-(1~Те)Р’
= ~(1~ге)А.
УН.Р
(1.101)