Введение
ГЛАВА 1. Общая методология построения множеств реализуемости термодинамических систем 5
1.1 Введение. Термодинамические процессы в пищевой промышленности
1.1.1 Термодинамические процессы в пищевой промышленности. 10
1.2 Оптимизационная термодинамика
1.2.1 Типовые постановки задач оптимизационной термодинамики. 12
1.2.2 Методология и некоторые результаты оптимизационной термодинамики.
1.3 Общие особенности уравнений термодинамических балансов 18
1.3.1 Область реализуемости термодинамических систем в канонической форме. 21
1.4 Заключение 26
ГЛАВА 2. Множество реализуемости и система автоматической оптими зации процесса ректификации 26
2.1 Введение 26
2.2 Бинарная ректификация
2.2.1 Решение задачи о построении области реализуемости колонны бинарной ректификации. Основные допущения . 34
2.2.2 Множество реализуемых режимов колонны бинарной ректификации. Получение связи характеристических параметров с составами потоков и кинетическими коэффициентами.
2.2.3 Параметризация зависимости производительности колонны от затрат теплоты с учетом необратимости. КПД в режиме максимальной производительности. 44
2.2.4 Расчет кинетических коэффициентов и характеристических параметров по данным измерений на действующей колонне 46
2.2.5 Система автоматического поддержания максимума производительности. 49
2.2.6 Алгоритмы расчета величины и параметров выходных потоков. 50
2.2.7 Пример: бражная колонна в производстве этанола. 51
2.3 Многокомпонентная ректификация. Выбор границы разделения 65
2.3.1 Задача о выборе границы разделения. 65
2.3.2 Получение правила температурных коэффициентов для выбора границы разделения. 69
2.3.3 Выбор границы разделения трехкомпонентной смеси с учетом необратимости 75
2.3.4 Учет коэффициентов относительной летучести и теплоты парообразования при выборе порядка разделения. 82
2.3.5 Алгоритмы расчета оптимального порядка разделения 84
2.3.6 Пример: разделение смеси жирных кислот кокосового масла. 84
2.4 Заключение 85
ГЛАВА 3. Множество реализуемости для процессов мембранного разделения 86
3.1 Введение 86
3.2 Мембранное разделение смесей
3.2.1 Бинарные и псевдобинарные смеси. Выбор отделяемого компонента. 92
3.2.2 Смеси из трех компонентов. Выбор границы разделения 93
3.2.3 Форма границы области реализуемости.
3.2.4 Алгоритм выбора границ разделения трехкомпонентной смеси. 95
3.3 Мембранное разделение многокомпонентных смесей 97
3.3.1 Алгоритм оптимального выбора границ мембран при разделении многокомпонентной смеси 97
3.4 Заключение 102
ГЛАВА 4. Получение условий реализуемости и оптимальной организации теплообменных систем 103
4.1 Введение 103
4.2 Системы теплообмена с одним нагреваемым потоком
4.2.1 Двухпоточный теплообмен 104
4.2.2 Синтез системы стабилизации условий термодинамической согласованности теплообмена в процессах пастеризации молочной продукции 109
4.2.3 Возможности реализации «идеального» двухпоточного теплооб
4.2.4 Распределение поверхностей и выбор структуры теплообменных
4.3 Многопоточный теплообмен с фиксированной структурой 113
4.3.1 Параллельная структура 113
4.3.2 Последовательная структура 114
4.4 Системы охлаждения 115
4.4.1 Условия минимальной диссипации для систем охлаждения 117
4.5 Решение задачи о минимуме затрат энергии на создание потоков в теплообменных системах с учетом их термодинамической реали
4.5.1 Учет условий термодинамической реализуемости теплообмена. 125
4.5.2 Оценка снизу производства энтропии в многопоточной системе. 130
4.5.3 Условие минимума затрат энергии на организацию теплообмена. 132
4.6 Задача синтеза системы охлаждения суперкомпьютеров 133
4.6.1 Эффективность перехода на «влажное» охлаждение 138
4.7 Заключение 139
Основные результаты
