АИС задачи, возникающие при

В книге описываются современные методы оптимизации отдельных аппаратов и химико-технологических систем (ХТС). В ней рассмотрены два класса оптимизационных задач химической технологии к первому классу относятся задачи оптимизации ХТС фиксированной структуры, ко второму — задачи выбора оптимальной структуры ХТС (синтез ХТС). Эти задачи возникают как при интенсификации действующих, так и при создании новых химико-технологических процессов, в том числе при разработке автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Несмотря на то, что методы решения задач синтеза ХТС начали развиваться в самое последнее время, их разработка стала одной их важнейших проблем математического моделирования химико-технологических процессов. Решение задач обоих классов должно стать неотъемлемой частью создания высокоэффективных химико-технологических процессов. [c.5]

Основной недостаток полихроматического метода связан с тем, что все дифрагируемые кристаллом лучи рдг имеют разную длину волны, а это означает, что интенсивности дифракционных лучей в этом методе зависят не только от структуры кристалла, но и от распределения интенсивности по X в спектре первичного пучка. Последнее к тому же зависит от режима работы рентгеновской трубки. Эта и ряд других особенностей полихроматического метода резко сужают его возможности Б структурном анализе. Фактически он используется в основном для решения одной из побочных (предварительных) задач рентгеноструктурного анализа —для определения ориентации кристаллографических осей в исследуемом монокристалле. Такая задача возникает, во-первых, в тех случаях, когда исследуется обломок кристалла, не имеющий правильного габитуса, и, во-вторых, в тех случаях, когда для повышения прецизионности исследования кристаллу путем обкатки придается сферическая форма (см. гл. IV, 1 и гл. V, 4). Именно неподвижное положение исследуемого образца в камере Лауэ и делает полихроматический метод незаменимым для решения этой задачи. Ориентация кристаллографических осей находится по определенным правилам на основе расположения дифракционных пятен на пленке . [c.68]

Более сложная задача возникает при использовании метода динамического программирования для оптимизации процессов с байпасными потоками. Поскольку направление расчета противоположно направлению такого потока, при выборе оптимального управления на стадии, к которой он подводится, состояние этого потока, так же как и состояние выхода предшествующей стадии, необходимо исследовать во всем возможном диапазоне изменения его параметров. Другими словами, размерность задачи выбора оптимального управления изданной стадии увеличивается на размерность состояния байпасного потока. [c.297]

Методы вариационного исчисления ( см. главу V) обычно используют для решения задач, в которых критерии оптимальности представляются в виде функционалов (I, 27) и решениями которых служат неизвестные функции. Такие задачи возникают обычно при статической оптимизации процессов с распределенными параметрами или в задачах динамической оптимизации. [c.32]

Данная программа применима также при расчете однократного испарения без перегретого водяного пара. Для этого при вводе исходных данных следует записать 2 = 0. Кроме того, программу можно использовать для расчета однократного испарения при постоянной температуре и разном расходе водяного пара. Для этого в начале программы вместо Т = ТО следует записать Z = ZO и в конце программы перед выражением НА Q вместо T = T+DT следует указать Z = Z+DZ. Соответственно при перечислении исходных данных для расчета вместо ТО, DT и Z, следует дать Z0, DZ и Т. Эту программу после небольшого изменения можно использовать для расчета температуры или давления парожидкостной смеси, если в качестве исходной величины задана доля отгона е. Кроме того, программа после небольшого дополнения может быть использована для расчета температуры парожидкостной смеси, если известна ее энтальпия. Такая задача возникает, например, при частичном испарении жидкости после сброса давления и решается методом двойного подбора. Этим методом, как описано выше, принимается температура, определяется доля отгона, а затем — энтальпия парожидкостной смеси. Если полученное значение больше энтальпии исходной смеси, принимают новую меньшую температуру. После расчета доли отгона и энтальпии смеси проводят новое сопоставление энтальпий. Расчет продолжают до совпадения энтальпий парожидкостной смеси и исходного сырья с заданной точностью. [c.53]

Совершенно другая задача возникает в том случае, когда мы фиксируем Ту и хотим узнать, при каком производительность единицы объема реактора /0 = дУУ будет максимальной. Согласно уравнению (VI 11.1) [c.217]

В практике разработки нефтяных и газовых месторождений значительный интерес представляет задача о притоке к скважине при наличии вокруг забоя скважины кольцевой зоны с проницаемостью, отличной от проницаемости остальной части пласта, т. е. пласт состоит из двух зон различной проницаемости. Такая задача возникает, например, при торпедировании или кислотной обработке призабойной зоны, при установке гравийного фильтра, при глинизации или парафинизации призабойной зоны, выносе мелких фракций породы из этой зоны и т. д. [c.97]

Пусть в Некотором объеме V находится N электронов. Какой энергией они обладают Эта задача возникает при рассмотрении самой грубой модели металла — модели потенциального ящика. Известно, что атомы в металле теряют свои валентные электроны, которые образуют так называемый электронный газ. На каждый электрон действует поле всех положительных ионов и остальных электронов. В результате для удаления электрона из металла надо затратить некоторую работу. Следовательно, внутри металла для электрона создается некоторая потенциальная яма. В грубом приближении можно пренебречь периодичностью поля, приняв, что потенциальная энергия в металле постоянна и не зависит от координат. Важно знать величину кинетической энергии электронов, движущихся в таком потенциальном ящике . Наиболее яркой особенностью этой энергии является то, что ее значение велико даже при абсолютном нуле (нулевая энергия электронов). Если бы все электроны имели энергию, равную нулю, то был бы нарушен принцип Паули, поскольку все электроны оказались бы в одной ячейке. Таким образом, следуя этому принципу, электроны вынуждены подниматься в области фазового пространства, характеризующегося большими значениями энергии. Определим наибольшее значение импульса (рт), которым будут обладать электроны металла. Объем занятого электронами фазового пространства равен 4л/3р V. Этот объем должен равняться произведению числа занятых ячеек (N 2) на объем ячейки, т. е. (4/3) лр У=Ык 12. [c.173]

Более сложная задача возникает, когда в процессе проходит одновременно несколько последовательных реакций. Если в после-реакционной смеси полупродукты отсутствуют, то расчет несколько упрощается. Например, в газовой фазе протекают три реакции [c.177]

Интересная задача возникает при проектировании реакторов для некоторых технологических процессов, в которых реакционная зона перемещается вверх или вниз через слой твердых частиц, взаимодействующих с газом, проходящим через слой. [c.176]

Более сложная задача возникает при необходимости расчета гидравлического сопротивления мембранного аппарата при наличии в каналах, по которым протекает разделяемый раствор, турбулизирующих вставок. [c.269]

Может показаться, что детерминированные задачи возникают при идеализации реальных ситуаций, так как в большинстве исследований. ряд входных и выходных величин измеряется с ошибками, и следовательно, они являются случайными величинами. Кроме того, на результаты реального процесса влияет столь большое число факторов, что их полный учет невозможен. Но при хорошей организации исследования ошибки измерения малы и можно исключить факторы, слабо влияющие на у, это позволяет большую часть реа.чьных задач рассматривать как детерминированные. [c.176]

Прямая задача заключается в определении номинального значения, допуска и предельных отклонений замыкающего звена по заданным номинальным размерам и предельным отклонениям составляющих размеров цепи. Эта задача возникает в тех случаях, когда допуски на составляющие размеры установлены конструктором в чертежах, исходя из конструктивных, технологических и экономических соображений, и требуется проверить их соответствие допуску замыкающего звена (проверочные расчеты). [c.10]

Обратная задача заключается в определении допуска и предельных отклонений составляющих размеров по заданным номинальным размерам всех звеньев цепи и заданным предельным отклонениям исходного (замыкающего) звена. Эта задача возникает при проектном расчете размерной цепи. [c.10]

Отсутствие устойчивости затрудняет физическую интерпретацию результатов измерений, а также численное решение задачи по приближенным исходным данным. Таким образом, для обратных задач возникает принципиально важный вопрос что надо понимать под приближенным решением таких задач Если ответ на этот вопрос дан, то возникает следующая задача нахождения алгоритмов построения приближенных решений, устойчивых к малым изменениям исходных данных. [c.284]

При решении такой задачи возникают определенные трудности даже в случае исчерпывающих сведений об адсорбционной установке и условиях ее функционирования. Однако в реальной ситуации многие характеристики химико-технологических процессов и связей аппаратов, а также свойства их объединений известны лишь приближенно и имеется бесконечное число возможных условий выбора той или иной установки. Разнообраз- [c.7]

Данная задача возникает на стадии проектирования промышленного агрегата, когда из множества возможных сочетаний технологических и конструктивных параметров необходимо выбрать один, в определенном смысле наилучший. [c.157]

При решении задачи (V.la) с учетом ограничений (V.2a) и (V.3a) структурные и конструктивные переменные фиксированы. Независимыми переменными являются управляющие и свободные входные переменные. Трудности при решении этой задачи возникают при учете возмущений (Z) и динамики. Но как указывалось выше, данную задачу часто можно упростить, преобразовав ее в квазистацио-нарную или даже в стационарную [63]. [c.179]

Методы распознавания образов не накладывают жестких ограничений на размерность решаемой задачи и выгодно отличаются от других широко используемых методов относительно требований, предъявляемых к объему экспериментального материала. Методы распознавания образов предъявляют определенные требования к объему памяти и быстродействию средств вычислительной техники. Однако развитие вычислительной техники, продолжающееся высокими темпами, создание новых поколений вычислительных машин в ближайшем будущем, вероятно, устранит те трудности, которые для некоторых конкретных задач возникают при использовании ЭВМ. [c.293]

Наиболее сложные методические задачи возникают в случае определения пределов взрываемости паро-газовых смесей, содержащих легко конденсирующийся компонент, при общем давлении, заметно большем атмосферного. Парциальное давление парообразного компонента здесь часто превышает давление его насыщенного пара при комнатной температуре. Для составления такой смеси необходимо термостатировать всю без исключения аппаратуру и коммуникации при температуре, большей точки росы для данного компонента. В противном случае холодный участок установки, как бы мал он ни был, будет играть роль обратного холодильника. В нем начнется и будет непрерывно протекать конденсация парообразного компонента, и правильная дозировка окажется невозможной. Термостатирование аппаратуры для исследования паро-газовых смесей часто применяют при определении пределов взрываемости, и всякий раз его осуществление связано с различными осложнениями, в особенности в отношении измерения давления парогазовой смеси. Исчерпывающего, практически приемлемого решения этой задачи нет до настоящего времени. Трудности возрастают с повышением температуры кипения компонентов смеси. [c.55]

Как правило, при рещении такой задачи возникают серьезные вычислительные трудности. Существует много различных методов минимизации, но универсального метода, который был бы наилучшим на все случаи жизни среди них нет. В каждом конкретном случае приходится подбирать соответствующую вычислительную процедуру. [c.90]

В связи с указанными обстоятельствами в прикладных задачах возникает проблема поиска компромисса между экономической эффективностью планового решения, уровнем его надежности и объемами ресурсов, привлекаемых для обеспечения приемлемой эффективности и надежности. [c.94]

Интерес к подобным задачам возник после ранней работы Г. Ламе и П. Клапейрона, которые в 1831 г. изучали замораживание влажных материалов, и работы Стефана, который в 1889 г. определил толщину полярного льда и решил другие сходные задачи. Поэтому задачи такого типа обычно называют задачами Стефана . Точное решение задачи о фазовом переходе в полуограниченной среде было получено Ф. Нейманом (который работал в этом направлении даже раньше Стефана). Поэтому задачи подобного рода получили название задач Стефана—Неймана. Интерес к ним до сих пор продолжает возрастать [6, 7]. [c.263]

В общем курсе кристаллохимии рассматриваются методы исследования структуры кристаллов — рентгеноструктурный анализ, нейтронография и, частично, электронография. Однако не дается изложение специального метода рентгеноструктурного анализа, который используется для определения абсолютной конфигурации молекул. Такая задача возникает при изучении оптически активных веществ. В гл. VIH, IX и X представлены оптические методы исследования оптически активных веществ. Особенность этих методов состоит в том, что легко определить с их помощью различие в абсолютной конфигурации молекул, но нет возможности прямого отнесения экспериментальных данных по ДОВ или КД к определенному энантиомеру. Именно эту проблему и решает метод аномального рассеяния рентгеновских лучей. [c.216]

Ряд физико-химических задач возникает в связи с использованием источников очень высоких температур и поведением материалов при термическом ударе. [c.8]

Разработка нефтяных и газовых месторождений осуществляется не единичными скважинами. Для обеспечения необходимого уровня добычи жидкости или газа нужно определенное количество скважин. Сумма дебитов этих скважин должна обеспечить заданный отбор из месторождения. Поэтому в фильтрационных расчетах, связанных с разработкой месторождний, необходимо рассматривать множество скважин, размещенных определенным образом на площади нефтегазоносности, в зависимости от параметров пластов и свойств насыщающих их флюидов. При этом возникают гидродинамические задачи определения давлений на забоях скважин при заданных дебитах или определения дебитов скважин при заданных из технических или технологических соображений забойных давлениях. Аналогичные задачи возникают при рассмотрении системы нагнетательных скважин, используемых для поддержания пластового давления. В этих случаях также целесообразно схематизировать геометрию движения. При этом рассматриваются наиболее характерные плоские нерадиальные потоки. Проанализировать все возможные геометрии фильтрационных течений на представляется возможным, да в этом и нет необходимости, так как владея общей методологией расчета, можно определить основные характеристики таких потоков. [c.103]

Многие сложные структуры можно рассматривать как искажение более простых структур с высокой симметрией. Иногда при этом следует изменить направление и величину векторов решетки, что приводит к изменению индексов линий на дебаеграмме. Такая же задача возникает и при описании одной и той же ячейки в разных установках. ДОПУС- [c.93]

В настоящее время нет ни одной исследовательской или производственной лаборатории, где бы время от времени не возникали реологические задачи того или иного вида, во многих лабораториях такие задачи возникают постоянно. [c.128]

Аналитические задачи возникают при решении многообразных научных или технологических проблем. Деятельность химика-аналитика всегда направлена к конкретной цели. Обычные аналитические задачи представляют собой исследование данного материала или разработку новых методов анализа. Во многих случаях эти задачи совмещаются. Для каждой аналитической задачи существует оптимальное решение. Найти это решение — основная цель аналитика. Для этого необходимы обширные знания о различных методах анализа, а также о возможностях их комбинированного применения. Как и при всех экспериментальных исследованиях, решение аналитической задачи складывается из следующих этапов [c.390]

В некоторых задачах возникает необходимость рассчитать число атомов или молекул N в данном количестве п или в данной массе т вещества. Для проведения этих расчетов используем число Авогадро Число частиц (атомов, если вещество состоит из атомов, или молекул, если вещество состоит из молекул) в данном количестве вещества рассчитывается по формуле [c.12]

Третья задача возникает, если мы, фиксируя Тбудем искать минимальное время контакта [c.218]

В процессе математического моделирования иногда встречаются задачи, в KOTopfiix фиксируют определенные значения эяда внутренних параметров модели при этом нужно рассчитать значения некоторых внешних параметров. Такие задачи возникают, например, при решении вопросов управления, когда для заданного режима объекта вычисляют значения управляющих воздействий. Решая указанные задачи, необходимо обращать особое внимание на правомерность задания внутренних параметров, поскольку их взаимная связь через уравнения математического онисания требует определегг-ного соответствия задаваемых значений. Причина этого состоит в том, что если для любой совокупности внешних параметров (разумеется, имеющей физический смысл) всегда можно найти режим объекта, то прн решении обратной задачи надо учитывать физическую реализуемость задаваемого режима. [c.51]

С X е м а ре и] е и и я. Эта задача возникает, когда нужно, на-ь рнмср, получить какой-либо продукт с максимальным выходом и реакторе вытеснения заданных размеров. Изменение концентрации указанного продукта по длине аппарата описывается одним из уранпепий системы (УИ,283) [c.366]

Зеленяк Т. И., О стационарных решениях смешанных задач, возника- [c.535]

Близкие задачи возникают при онтииизации каскадов экстракторов и теплообменников. Только в приведенной выще формулировке надо заменить уравнения (1,16) уравнениями (1,13), конкретный вид которых будет зависеть, от типа оптимизируемого аппарата. Соответствующие формулировки этих задач рассмотрены нами в последующих главах. [c.16]

Если известен градиент перепада давления в слое Ар/ Н, то уравнение (XVIII. 15) используется для определения скорости потока, а следовательно, и их количества, которое необходимо для обеспечения этого градиента перепада давления. Такая задача возникает, например, при расчете паровых и газовых затворов на установках каталитического крекинга, а также при определении количественного распределения потока паров между различными слоями катализатора и др. [c.461]

Во многих случаях при расчете реакционных устройств известным является Д Р Н, тогда из уравнения (22. 45) может быть определена относительная скорость паров , а следовательно, и пх ко-личестпо. Такая задача возникает, например, при расчоте паровых и газовых затворов на установках каталитического крекинга, при определении количествепиого распределения потока паров мелчду различными слоями катализатора и др. [c.603]

Случаи постоянного теплового потока. Простейшая и легче всего решаемая задача возникает в тех случаях, когда разность температур, характеризующая весь процесс теплообмена, постоянна по длине теплообменника. Такие условия наблюдаются в противоточном теплообменнике, в котором прирост температуры одного тенло юсителя равен падению температурь другого, а также в ядерных реакторах или в случае электрически обогреваемых гюверх-ностей, если тепловой поток почти постоянен по всей длине канала с охладителем. в этих условиях количество тепла, постуиаю1цее через поверхность теплообмена, можно приравнять количеству тепла, соответствующего приросту температуры рассматриваемого теплоносителя, т, е, [c.78]

Рассмотрим наиболее общий случай, когда число условий в задаче меньше числа переменных, т. е. т < п. Этот случай является наиболее трудным, так как в задаче возникает неопре- [c.198]

Задачи с односторонними ограничениями. Если в компози-циопном материале возникла трещина (расслоение) или элемент конструкции из данного материала соприкасается (без сцепленпя) с другим элементом конструкции, причем зона соприкосновения зависит от нагрузки, то в таких задачах возникает необходимость удовлетворять особым граничным условиям, которые имеют вид неравенств. Поясним математическую постановку таких задач и способ построения отвечающих им вариационных уравнений и функционалов на примере простых задач об изгибе балки и мембраны. [c.172]

Задача (4.618) возникла при использовании в качестве критерия качества функционала работы (см. (4.549)) такого же типа задачи возникают нри проектировании конкретных конструкций при наличии противоречивых требований (минимум веса и максимум прочности, минимум стоимости и максимум несущей способности и т. д.), а также при применении к задаче (4.599) преобразовання Юнга и при использовании функционала Лагранжа (по этому поводу см. [15]). [c.288]

На практике приходится решать смешанные стационарные задачи, когда в поле течения имеются области как дозвукового, так и сверхзвукового потока. Такого рода задачи возникают при внешнем сверхзвуковом обтекании затупленных тел с отошедшей ударной волной, во внутреннем течении в сопле Лаваля и в других каналах. В этом случае математическая модель имеет наиболее сложный вид — течение газа описывается системой квазилинейных уравнений в частных производных, имеющей смешанный эллиптико-гинерболический тип. При этом положение поверхности перехода от дозвукового течения к сверхзвуковому заранее неизвестно. Расчет таких течений является затрудни- [c.267]

Наконец, интересные и сложные задачи возникают в связи с развитием нового направления — биоэлектрохимии органических соединений. Это направление включает в себя как использование электродных процессов в растворах органических соединений для моделирования процессов, протекающих в живых организмах, так и применение ферментов для ускорения процессов электросинтеза и повышения их эффективности. [c.305]

Для достижеЕшя наиболее плотной упаковки частнц, т. е. реализации максимального числа контактов в структуре, н вместе с тем для предотвращения возникновения высоких внутренних напряжений широко применяются вибрационные воздействия. Вместе с тем для ослабления сцепления частиц (например, при формовании сухих и влажных катализаторных и керамических масс) исполь.зуют добавки различных ПАВ, которые, адсорбируясь на поверхности частиц, снижают прочность контактов в коагуляционных структурах и препятствуют на определенных этапах развитию фазовых контактов. Для регулирования процессов структурообразования при твердении минеральных вяжущих веществ в систему вместе с ПАВ вводят добавки соответствующих электролитов, что позволяет [аправленно изменять пересыщение, условия кристаллизации и срастания гидратных новообразований и тем самым осуществлять процесс твердения в оптимальных условиях. В любом текстильном производстве волокна защищаются адсорбционными слоями, препятствующими их сильному сцеплению и повреждению при изготовлении пряжи и ткани. Сходные задачи возникают в производстве бумаги, в пищевой промышленности и т. д. [c.387]

При решении задач, связанных с массопередачей, сначала выбирают безразмерные комплексы и определяют их число. Согласно известной я-теореме оно равно числу рассматриваемых величин минус число использованных элементарных размерностей — L, Т, М. Смысл теоремы выявится из приводимого ниже рассмотрения задачи обтекания твердого тела газом или жидкостью. Подобные задачи возникают при анализе таких процессов, как восстановление руд, выщелачивание, взаимодействие двух жидкостей (металл и шлак) или жидкости и газа (продувка конверторов, вакуумирование). Скорости процессов, зависящих от массопередачи, выражают при помощи коэффициента р. Естественно считать, что р зависит от скорости потока а, размера обтекаемого тела d, коэффициента диффузии реагента D и таких свойств газа или жидкости, как вязкость т] и плотность р, т. е. число рассматриваемых величин равно шести. Взаимное влияние параметров выражается уравнениями, в которых неизвестные численные значения являются показателями степеней параметров. Таким образом, произведения параметров в соответствующих степенях и составляют безразмерные комплексы, характеризующие массопередачу при данных условиях. Напомним размерности рассматриваемых величин Р—l/T", а—LIT, d—L, D—L IT, r —MILT, p—MJL . Теперь покажем, что в нашем случае число безразмерных комплексов в соответствии с я-теоремой действительно равно трем (6—3 = 3). С этой целью введем безразмерный комплекс К с шестью неизвестными х, у, z, т, п и t [c.257]

В этой связи следует указать, что ЭК- и МК-системы могут в принципе не иметь собственных потерь. Их эффективность определяется только техническими потерями— внутренними и внешними. К внутренним с1 относятся потери из-за нагрева токами Фуко и от гистерезиса. Методы снижения потерь от вихревых токов известны из электротехники. Аналогичные задачи возникают, например, при проектировании трансформаторов. Гис-терезисные потери существенны только при достаточно больших значениях Н и Е в ферромагнетиках и С егнетоэлектриках. Следовательно, чгобы свести к минимуму эти потерн, надо работать при напряженностях магнитного или электрического полей, не превышающих определенных, оптимальных для каждого случая значений. [c.299]

Подобная аналитическая задача возникает при пиролизе неиспаряющихся веществ, например целлюлозы и ее производных. Для газохроматографического разделения в процессе одного анализа газообразных и жидких продуктов, возникающих при пиролизе, по Мартину и Рамстаду (1961), лучше всего подходит двухступенчатый прибор с двумя различными сорбентами (ср. рис. 7) по аналогии с вышеописанным примером анализа. [c.227]