Единый энергетический подход математического описания механических и физико-химических процессов
- Авторы: Халютин С.П.1, Старостин И.Е.1
-
Учреждения:
- Московский государственный технический университет гражданской авиации
- Выпуск: № 3 (2025)
- Страницы: 18-35
- Раздел: Статьи
- URL: https://ruspoj.com/0002-3310/article/view/688024
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0002331025030028
- EDN: https://elibrary.ru/KPRNUG
- ID: 688024
Цитировать
Полный текст



Аннотация
Современная техника и технологии имеют дело с системами, в которых одновременно протекают процессы различной физической и химической природы, например, механические, тепловые, химические и др. Характерными представителями таких систем являются тепловые двигатели (в частности, поршневые и газотурбинные двигательные установки), металлургические производственные системы. Для решения задач проектирования и эксплуатации таких систем, как правило, разрабатываются математические модели их функционирования. Рассматриваемые системы характеризуются не только физическими и химическими процессами, но и перекрестными связями между ними, которые часто сложно или невозможно учесть на практике. Для решения данной проблемы авторами предложено использовать метод математического прототипирования энергетических процессов (ММПЭП), который является энергодинамическим развитием формализма механики Гамильтона, а также формализмов современной неравновесной термодинамики и электродинамики. В настоящей статье на основе ММПЭП представлен единый подход моделирования систем, в которых одновременно происходит механическое движение, химические превращения и теплообмен.
Полный текст

Об авторах
С. П. Халютин
Московский государственный технический университет гражданской авиации
Автор, ответственный за переписку.
Email: s.khalutin@mstuca.ru
Россия, Москва
И. Е. Старостин
Московский государственный технический университет гражданской авиации
Email: starostinigo@yandex.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Меркулов В.И., Юнусов Ю.С. Энергетические машины и установки. М.: Московский государственный технический университет “МАМИ”, 2011. 257 с.
- Дальский А.М., Барсукова Т.М., Бухаркин Л.Н. и др. Технология конструкционных материалов. М.: Машиностроение, 2004. 512 с.
- Starostin I.E., Khalutin S.P. Obtaining robotic objects model from the equations of the potential-flow method // 20th international conference of younger specialists on micro/nanotechnologies and electron devices EDM 2019. Novosibirsk: Publishing NSTU, 2019. P. 678–684.
- Беленький И.М. Введение в аналитическую механику. М.: Высш. школа, 1964. 324 с.
- Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1. М.: Наука, 1970. 501 c.
- Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 2. М.: Наука, 1970. 580 c.
- Starostin I.E., Bykov V.I. Kinetic theorem of modern non-equilibrium thermodynamic. Raleigh (Noth Caroline, USA): Open Science Publishing, 2017. 229 p.
- Demirel Ya., Gerbaud V. Non-equilibrium thermodynamics. Transport and rate processes in physical, chemical and biological systems (fourth edition). Amsterdam, Netherlands: Elsevier, 2019. 880 p. https://doi.org/10.1115/1.1579462
- Эткин В.А. Энергодинамика (синтез теорий переноса и преобразования энергии). СПб.: Наука, 2008. 409 с.
- Khalyutin S.P., Starostin I.E., Bykov V.I. Setting the State functions for the properties of substances and processes in a differential form // The Complex Systems. 2022. No. 1(16). P. 4–16.
- Khalyutin S.P., Starostin I.E., Agafonkina I.V. Generalized method of mathematical prototyping of energy processes for digital twins development // Energies. 2023. Vol.16, No. 4. P. 1933–1957.
- Гришин А.М., Фомин В.М. Сопряженные и нестационарные задачи механики реагирующих сред. Новосибирск: Наука, сибирское отделение, 1984. 320 с.
- Губайдуллин Д.А. Динамика двухфазных парогазокапельных сред. Казань: Издательство Казанского математического общества, 1998. 156 с.
- Пригожин И., Дефей Р. Химическая термодинамика. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1966. 502 с.
- Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Математические модели термомеханики. М.: Физматлит, 2002. 168 с.
- Леонтьев А.И. Теория тепломассообмена. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. 683 с.
- Коган М.Н. Динамика разреженного газа. М.: Издательство “Наука”, глав. издание физико-математической литературы, 1967. 440 с.
- Старостин И.Е. Задание корректных аналитических выражений для преобразованных потенциально-потоковых моделей // Труды XIX Международной научно-практической конференции “Инновационные, информационные и коммуникационные технологии” (ИНФО-2022). 2022. С. 263–269.
- Париевский В.В. Алгоритм применения метода математического прототипирования энергетических процессов для получения обобщенной математической модели авиационного газотурбинного двигателя / В.В. Париевский // Электропитание. 2023. № 1. С. 25–40.
Дополнительные файлы
