Cтраница 3
Важнейшим техническим процессом гетерогенного горения является горение угля. Процесс осложняется объемными реакциями двоякого рода. С одной стороны, в технике широко используются сорта каменного угля, богатые летучими компонентами. Сгоранию такого топлива предшествует частичное термическое разложение ( коксование) с выделением горючих газов ( углеводородов и водорода), сгорающих в объеме. С другой стороны, даже и при сжигании чистого углерода, кроме углекислого газа С02 на поверхности может образовываться окись углерода СО, догорающая в объеме. Но при достаточном избытке воздуха и высокой температуре поверхности объемные реакции протекают настолько быстро, что заканчиваются в непосредственной близости от поверхности. При этом становится допустимой приближенная трактовка процесса как чисто гетерогенного. Вопрос о гетерогенном горении в такой постановке относится к диффузионной кинетике и тепловому режиму гетерогенных экзотермических реакций и рассматривается нами в соответствующих главах. [31]
Различают системы с конечным и бесконечным числом степеней свободы. В последнем случае множество степеней свободы может быть либо счетным, либо континуальным. Число степеней свободы зависит от характера идеализации реальной системы. Упругие системы с распределенной массой являются распределенными системами; заменяя распределенную массу конечным числом сосредоточенных масс, получим систему с конечным числом степеней свободы. С математической точки зрения колебания систем с конечным числом степеней свободы описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями; колебания распределенных систем - дифференциальными уравнениями в частных производных. Математическое описание весьма широкого и наиболее важного для приложений класса распределенных систем может быть сведено к бесконечным системам обыкновенных дифференциальных уравнений. Этот класс распределенных систем эквивалентен, таким образом, системам с бесконечным счетным числом степеней свободы. Приближенная трактовка последних приводит к системам с конечным числом степеней свободы. [32]
Кроме того, пока в нефтяную залежь не поступает вода извне, можно рассматривать связанную воду как неподвижную внутри отдельных нефтеносных слоев. Таким образом, исключается дифференциальное уравнение для насыщения водой. Величина плотности имеет обычно второстепенное значение, если только градиенты давления не сравнимы с дифференциальными градиентами плотности. Даже со всеми этими упрощениями основные уравнения получаются настолько сложными, что фактически их еще не применяли, за исключением разбора некоторых специальных стационарных систем. По существу эта проблема математическая и серьезное изучение ее едва начато. Однако разработаны приближенные трактовки известных классов систем, встречающихся на практике, где основные понятия течения многофазной жидкости сохраняются в формулировках, которые описывают общий режим нефтеносных пластов. [33]