Нелокальные закономерности диаграмм фазового равновесия
жидкость–парПериодическая система / Моделирование парожидкостного равновесия в четырехкомпонентной смеси / Нелокальные закономерности диаграмм фазового равновесия
жидкость–парСтраница 1
Индексом () особой точки поля нод называют число поворотов вектора на 360° при обходе вокруг этой точки вдоль замкнутой линии, охватывающей эту точку. Если векторы поворачиваются на 360° при обходе особой точки, причем в ту же сторону, в какую совершается обход, то
, а если нода поворачивается в противоположную сторону, то
. Если при обходе вектор-нода остается неподвижной или совершает равные колебания в стороны, то
. Все простые (не особые) точки имеют индекс, равный нулю. Если обойти по замкнутой кривой некоторое многообразие, которое содержит несколько особых точек с разными индексами, то индекс многообразия (
), то есть число поворотов вектора-ноды на его границе, вдоль которой осуществляется движение, будет равен сумме индексов особых точек этого многообразия:
(1.18)
Для замкнутых многообразий, например сферы, индекс не зависит от конкретного векторного поля, размещенного на этой сфере, а характеризуется некоторым инвариантом – характеристикой Эйлера, которая в топологии определяется уравнением:
, (1.19)
где – размерность сферы.
Алгебраическая сумма индексов особых точек равна на сфере характеристике Эйлера:
(1.20)
Уравнение (1.20) было принято за основу в исследованиях общих законов построения фазовых диаграмм, характеризуемых разным числом особых точек различного типа. Как видно из этого уравнения, суммарный индекс сферы равен нулю, если m – нечетное число, и равен двум, если m – четное число. Таким образом, зная общий индекс сферы, можно задачу подсчета алгебраической суммы особых точек диаграммы фазового равновесия свести к задаче построения сферы из концентрационных симплексов той же размерности и подсчета повторяющихся при этом особых точек.
Если обозначить: – узлы с положительным индексом,
– узлы с отрицательным индексом,
– седла с положительным индексом,
– седла с отрицательным индексом, то уравнение связи этих особых точек, предложенное Жаровым В.Т., имеет вид:
, (1.21)
где n – число компонентов; k – число составляющих п-компонентной смеси, изменяющееся от 1 до п; а
отражает повторяемость данной особой точки на сфере.
Используя несколько другой метод построения сферы из концентрационных симплексов, Серафимовым Л.А. было получено уравнение, в котором индекс «п» относится к п-компонентным азеотропам, а индекс «Г» – к граничным особым точкам концентрационного симплекса, то есть к любому азеотропу, содержащему от до двух компонентов, и точкам, соответствующим чистым веществам:
(1.22)
В отличии от уравнения (1.21), в уравнение (1.22) входят только те особые точки, которые при «склеивании» симплексов и отображении их на сферу имеют индекс +1 или –1. Ряд граничных точек, которые при склеивании имеют индекс 0 (сложные особые точки), в уравнение не входят. К таким точкам относятся положительно-отрицательные узлы , седло–узлы
и
, положительно-отрицательные седла
.
Смотрите также
Устойчивость дисперсных систем, седиментация и диффузия
...
Кальцинация гидрокарбоната
...
Гелий (Helium), Не
18 августа 1868 г. ожидалось полное солнечное затмение. Астрономы всего мира деятельно готовились к этому дню. Они надеялись разрешить тайну протуберанцев - светящихся выступов, видимых в момент полно ...