Третья ПРИМЕНЕНИЕ ВАРИАЦИОННЫХ ПРИНЦИПОВ НЕРАВНОВЕСНОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ ДЛЯ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ

В этой главе дана методика использования вариационного принципа минимума производства энтропии при решении задач химической технологии. В § 3.1 определена зависимость для размера включения, устойчивого к дроблению, от числа Вебера. В § 3.2 получено соотношение для максимального размера кристалла, рост которого происходит только за счет агрегации, позволившее утверждать, что максимальный размер при агрегации кристаллов обратно пропорционален удельной мощности на перемешивание в степени ¼. Применение вариационных принципов минимума производства энтропии и минимума приведенных термодинамических потоков к кристаллизационным процессам позволило определить зависимости для предельного пересыщения, поверхностной энергии и критического размера зародыша, стационарных форм роста кристаллов см. §§ 3.3—3.5. Изучению течения в тонких слоях в аппаратах пленочного типа, таких как испарители, ректификационные и адсорбционные колонны, химические и ядерные реакторы, способствует зависимость, полученная в § 3.4 на основе теоремы о минимуме приведенных потоков, для толщины пленки в широком диапазоне режимов взаимодействия фаз. В §§ 3.6 и 3.8 исходя из принципа минимума энтропии, получено условие, определяющее порог самопроизвольной агрегации с учетом перемещения дисперсной фазы, условие существования устойчивой поверхностной пленки. В § 3.11 рассматривается рост и гибель культуры Вас. Thuringiensis от фаговой инфекции. Определено условие для количества фаговых клеток, при котором культура устойчива к фаговой инфекции. В § 3.10 рассмотрено оптимальное проектирование промышленного кристаллизатора со взвешенным слоем. Именно в этом аппарате проявляется большое влияние наличия гетерогенности на рост возмущений. Определен основной конструктивный параметр — угол раскрытия конуса, обеспечивающий устойчивость стационарного режима работы аппарата.