Cтраница 3
Используя понятие энергии, мы пренебрегаем многими деталями движения, поскольку мы не касаемся при этом ии сил взаимодействия, ни ускорений различных частей системы друг относительно друга. Однако, упуская эти детали, мы выигрываем в простоте и в понимании основ движения. Использование законов сохранения часто называют интегральным подходом н проблемам механики. Он связывает конечные состояния с начальными состояниями, независимо от того, какое взаимодействие имеет место. Так, например, не имея точных знаний о законе ядерных сил, мы все же можем сделать большое число точных выводов относительно результатов данного взаимодействия. [31]
![]() |
Силы, действующие на элемент вихревого кольца ( по Ф. Дж. Сэффмэну. [32] |
Главное достоинство метода баланса сил состоит в том, что не требуются знания о детальной структуре течения в ядре вихря, как и в других интегральных подходах гидродинамики, например методе Кармана - Польгаузена. [33]
В седьмой главе в достаточно общем виде формулируется задача оптимизации гидро - и аэродинамических каналов. Для решения задачи оптимизации необходимо иметь уравнения движения, выбрать некий оптимизируемый функционал и остановиться на каком-либо методе оптимизации. В главе приводится сводка критериев, характеризующих аэродинамическое совершенство каналов, а также дается обзор методов расчета диффузоров и методов решения задач оптимального управления. Делается вывод о необходимости разработки специального метода для решения задачи оптимизации, поскольку интегральные подходы не содержат достаточной информации о движении, а конечно-разностные методы требуют чрезмерных затрат машинного времени. [34]
В практике исследований синтез реакторных систем в основном ограничивается вопросами распределения нагрузок на параллельно работающие системы, распределения времени пребывания в каскадах реакторов и как самостоятельная проблема не получил достаточного развития. Большое внимание уделяется также исследованию гидродинамической структуры потоков одно - и многофазных ре акторов. Вместе с тем стадия химического превращения является лишь частью химического производства и связана по крайней мере материальными потоками с другими стадиями. Подход, используемый при оптимизации технологической схемы на основе аддитивности критерия, не может обеспечить глобального оптимума. Большой интерес с точки зрения интегрального подхода к синтезу технологической схемы представляют реакторы с рециклами, с тепловым объединением. Очевидно, решение этих задач следует проводить совместно с синтезом схем химического превращения, так же как и с последующей стадией - выделением продуктов реакции. [35]
В общем случае возможны два подхода к проблемам динамики. Один из них состоит в детальном, от точки к точке, рассмотрении движения тела, что мы можем назвать дифференциальным подходом. При этом исходят из некоторого начального положения тела и его скорости, а также силового поля. Силовое поле используется для определения результирующего ускорения, а знание ускорения делает возможным последовательное, шаг за шагом, построение траектории. Второй подход может быть назван интегральным подходом. При этом игнорируются детали взаимодействия, а некоторые характеристики конечного состояния динамической системы выводятся с помощью законов сохранения, которые связывают параметры конечного состояния с параметрами начального состояния. [36]