Модель реальной обстановки

Движение потока в одном и том же аппарате (при его достаточной длине) формально можно описать на основе нескольких моделей. Это позволяет в ряде случаев (см. гл. VI) упростить расчет аппаратов, заменив физическую модель, достаточно хорошо соответствующую механизму продольного перемешивания в аппарате данного типа, более простой моделью, лишь формально адекватной реальным условиям. В связи с этим следует различать физическую адекватность, т. е. соответствие модели физической обстановке в аппарате, и формальную адекватность, под которой подразумевается согласованность функций распределения времени [c.25]

Мы можем указать несколько работ [33—36], в которых стремление к универсальности выражено наиболее отчетливо. Наличие таких комплексов программ является бесспорно полезным, но увлечение их универсальностью может нанести и большой вред с точки зрения надежности получаемой конечной информации. Следует, однако, отметить, что в понятие надежность мы включаем не только обычное требование статистического соответствия расчетной и экспериментальной поверхностей, но и требование соответствия между исходной математической моделью исследуемой системы и реальной обстановкой в системе. Выяснение последнего обстоятельства выходит за рамки обыкновенных статистических критериев согласия. Фактически универсальность алгоритма, как бы снимая последние вопросы или сводя их решение только к статистическим критериям на выходе формальной обработки, может привести к иллюзии успеха. Ведь для расчета искомых параметров даже с помощью универсального комплекса программ требуется неуниверсальная информация [c.47]

Большая плодотворность теории пограничного слоя обусловлена, несомненно, тем, что она имеет в своей основе очень рациональную систему физических представлений, которая точно и полно отражает реальную обстановку исследуемых процессов. Дело не только в том, что принятая физическая модель процессов обмена правильна. Уравнения гидродинамики (или перераспределения энергии в потоке жидкости), написанные в общей форме, также получены на основе совершенно правильной модели. Но эта [c.10]

Большинство данных для систем газ — твердые частицы получено в экспериментах с идеализированными системами, во многих отношениях отличающимися от реального псевдоожиженного слоя. В связи с этим как будто следовало бы отказаться от этих моделей как от слишком идеализированных и, возможно, далеких от реальной обстановки в псевдоожиженных системах. Однако имеются очень убедительные аргументы в пользу моделей, описанных в данной главе. В любом слое твердых частиц, даже неоднородных по размеру и неправильных по форме, при псевдоожижении газом будут возникать пузыри, которые легко наблюдать на свободной поверхности слоя. Единственной причиной существования пузырей являются силы, заставляющие твердые частицы двигаться примерно таким образом, как описано выше. Газовый поток должен быть сходен с изображенным на рис. IV-16, так как в противном случае пузырь не мог бы существовать. Следовательно, если в слое имеются пузыри, то потоки газа и твердых частиц должны быть, но меньшей мере, подобны рассмотренным в данной главе. [c.167]

Обстановка в любой реальной (а не искусственно упрощенной) перемешиваемой системе весьма сложна. Концентрации различных компонентов, измеренные через короткие интервалы времени или через участки аппарата определенной длины, не остаются постоянными. Одновременно протекают диффузия, конвекция и химическая реакция. Природа конвективных перемещений в газе и в жидкости изучена недостаточно, поэтому попытка строго описать такую систему встречается с непреодолимыми трудностями. Чтобы делать какие-либо предсказания в отношении поведения рассматриваемых систем, необходимо использовать крайне упрощенные модели, которые, однако, отражали бы реальную картину достаточно хорошо для практических целей и одновременно не требовали введения большого числа трудно определимых параметров. [c.99]

Реальную гидродинамическую обстановку иа тарелке можно учесть введением коэффициента перемешивания или путем использования сложной гидродинамической модели, например ячеечной. [c.79]

Математические модели ректификационных колонн, основанные на замене реальных тарелок теоретическими ступенями разделения, получили широкое распространение в практике проектных расчетов, поскольку позволяют вести расчет колонны без учета гидродинамической обстановки на тарелках. По существу эти модели (см. табл. 14, модели 3, 5 и 6) представляют собой попытку замены описания ректификационной колонны описанием аппарата с полной конденсацией пара на ступенях разделения. До некоторой степени это отражает свойства процесса ректификации, поскольку взаимодействие паровой и жидкой фаз, имеющих различные температуры, сопровождается явлениями конденсации. Вместе с тем такая замена, по существу, игнорирует межфазный массообмен, который также влияет на работу ректификационной колонны. [c.302]

Введение интегрального оператора (3.22) имеет два положите -ных аспекта. Во-первых, функции РВП по сплошной и дисперсной фазам без труда измеряются экспериментально и, таким образом, в математическую формулировку модели вносится реальная информация о существующей гидродинамической обстановке в аппарате (см. гл. 4). Во-вторых, оператор (3.22) переводит уравнения в частных производных (3.8) или (3.9) в обыкновенные дифференциальные уравнения. Важно подчеркнуть, что в отличие от обычно применяемого преобразования Лапласа оператор [c.144]

Комбинированные модели структуры потоков. Сложность реальной гидродинамической обстановки в промышленных аппаратах приводит к необходимости построения на основе рассмотренных выше простейших моделей более сложных топологических структур — структур потоков комбинированного типа. При по- [c.116]

Исходя из блочного представления математической модели элемента технологической схемы, описание явлений, характеризующих перенос и распределение субстанции по координатам и по времени и базирующихся на фундаментальных законах гидромеханики многокомпонентных многофазных систем, составляет основу будущей модели. Учет реального распределения температур, концентраций компонентов и связанных с ними свойств, например плотности, вязкости и т. д., по пространственным координатам аппарата и во времени позволяет оценивать степень достижения равновесности тепломассопереноса, химического превращения, т. е. эффективность конкретного аппарата. Описание гидродинамической структуры потоков основано на модельных представлениях о гидродинамической обстановке в аппарате, использующих ряд идеализированных типовых моделей. Аппарат такого представления достаточно развит для однофазных потоков, разработаны и методы идентификации параметров отдельных моделей применительно к реальным условиям протекания процесса. Математическое описание типовых моделей структуры потоков приведено в табл. 2.1. [c.84]

Математические модели ректификационных колонн, основанные на замене реальных тарелок теоретическими ступенями разделения, получили широкое распространение в практике проектных расчетов, поскольку позволяют вести расчет колонн без учета гидродинамической обстановки на тарелках. По существу эти модели (см. табл. Щ-2, модели 3, 5 и 6) представляют собой попытку замены описания ректификационной колонны описанием аппарата с полной конденсацией пара на ступенях разделения. [c.256]

Оценка параметров диффузионной модели в аппаратах с переменным продольным перемешиванием. При исследовании колонных аппаратов обычно определяют усредненный коэффициент продольного перемешивания, хотя в реальных условиях он может быть различным на разных участках. Это может быть вызвано непостоянством структуры потоков по высоте аппарата и их физических свойств, местными нарушениями этой структуры. Обычная диффузионная модель в этих случаях недостаточно точно отражает физическую сущность процесса. Это особенно важно при оптимизации и проектировании тепло-, массообменных аппаратов, химических реакторов, когда необходимо выявить участки с наихудшей для проведения процесса гидродинамической обстановкой. Для этого нужно определить параметры продольного перемешивания Ре на отдельных участках аппарата. [c.97]

Сущность модели кратковременного контакта фаз сводится к рассмотрению кинетики массопередачи на начальном участке. Целесообразность такого подхода обусловлена реальной гидродинамической обстановкой, возникающей при взаимодействии газа и жидкости в интенсивно работающих промышленных аппаратах и обеспечивающей высокую интенсивность массопередачи, что обусловлено малой толщиной диффузионного пограничного слоя. [c.11]

Наряду с диффузионной для описания структуры потоков в реальных аппаратах со сложной гидродинамической обстановкой используют другие комбинированные модели, например ячеечную. Она основана на представлении, что аппарат состоит из серии последовательно соединенных ячеек, в каждой из которых имеет место идеальное перемешивание, а между ячейками перемешивания [c.180]

Структура потоков фаз, особенно если обе они подвижны, как правило, весьма сложна. В связи с этим существуют два подхода к математическому описанию и расчету процессов массопереноса. Первый из них заключается в том, что принимается упрощенная модель относительного движения фаз и структуры их потоков, а влияние отклонения реальной гидродинамической обстановки на [c.443]

Нам кажется, что оба эти подхода страдают излишней формальностью и упрощением соответствующих моделей. Вместо рассмотрения разности потенциальной энергии электростатического взаимодействия в исходном и конечном (активированном) состояниях, рассматривается только исходное состояние. Если речь идет о диссоциации кислот, то исходная и конечная формы различаются типом зарядности. Это должно привести к большим различиям в соответствующих значениях энергий электростатического взаимодействия, учесть которые путем привлечения модели только одного состояния было бы трудно. В связи с этим не лишено смысла попытаться рассмотреть электростатическую модель взаимодействия, в большей степени учитывая реально существующую обстановку. При этом представляет особый интерес разобраться в закономерностях, которым подчиняются первая и вторая константы диссоциации карбоновых кислот типа НООС (СНг) СООН, поскольку оба заместителя, СООН и СОО , принадлежат к числу аномальных. [c.121]

На практике по различным причинам в зависимости от конструктивных особенностей аппаратов происходит существенное отклонение от идеальных условий проведения процесса. В экстракторах смесительно-отстойного типа возможно, например, возникновение застойных зон в смесительных секциях и наличие рециклов между секциями за счет обратного уноса фаз при плохом их расслаивании. В экстракционных колоннах существенная поперечная неравномерность и турбулентная осевая диффузия приводят к ощутимым отклонениям от режима идеального вытеснения. Поэтому при математическом описании промышленных экстракторов возникает необходимость использования многопараметрических моделей, обладающих структурной гибкостью, достаточной для того, чтобы отразить реальную гидродинамическую обстановку в них. [c.373]

Физической (гидродинамической) обстановке в трубчатом реакторе наиболее близко соответствует диффузионная модель, согласно которой концентрации взаимодействующих веществ в потоке плавно изменяются по длине аппарата, при этом поток движется в режиме идеального вытеснения, но в нем происходит продольное перемешивание, подчиняющееся закону Фика. Однако в промышленных аппаратах (реакторах), как показывает практика их эксплуатации, наблюдается отклонение от модели идеального вытеснения. Поэтому реальные системы описываются диффузионной или ячеечной моделями, исходя из чего очевидна необходимость оценки возможности их применения на практике. [c.64]

Нетрудно представить себе,. что, по крайней мере на некоторых моделях, еще до конца столетия окажется целесообразным делать то, что сегодня не только описывается в фантастических романах, но и реально появляется на концептуальных моделях будущего, представляемых на автомобильных выставках,— устанавливать бортовые ЭВМ со своей информационной системой, содержащей сведения о вариантах пути к заданной цели, и радиоприемным (навигационным) устройством, получающим информацию об изменяющейся обстановке на дороге от путевых датчиков или даже спутников. [c.8]

Рассмотрим, например, систему, обеспечивающую управление процессом культивирования микроорганизмов в ферментере (рис. 18). Она состоит из исполнительных механизмов, датчиков, управляющей ЭВМ и программы, которая работает согласно трехкомпонентной модели реальной обстановки. Стратегия, согласно которой работает машинная программа, заключается в оптимальном ведении процесса. В такой системе ЭВМ, управляемая программными средствами, воспринимает информацию от датчиков об уровнях и скоростях течения различных жидкостей, температуре, давлении, кислотности в ферментере, а также о параметрах, характеризующих состояние исследуемой культуры. Она выдает команды, по которым осуществляется регулирование этих параметров с помощью исполнительных механизмов, и тем самым определяет объемы и качественные показатели конечных продуктов. Подобная система управления также может быть запрограммирована и на минимизацию энергетических затрат либо расходуемых субстратов. [c.68]

Большая плодотворность теории пограничного слоя обусловлена, несомненно, тем, что она имеет в своей основе очень рациональную систему физических представлений, которая точно и полно отражает реальную обстановку исследуемых процессов. Дело не только в том, что принятая физическая модель процесса обмена правильна. Уравнения гидродинамики (или перераспределения энергии в потоке жидкости), написанные в общей форме, также получены на основе совершенно правильной модели. Но эта модель построена в самых общих предположениях, и в ней не могут получить отражение специфические особенности изучаемых процессов. Поэтому попытки применения общих уравнений к иссле-до1ванию процессов обмена приводят к чрезвычайно большим трудностям, возникающим именно вследствие чрезмерной, не оправданной существом дела, общности постановки задачи. В отличие от этого, исходные физи- [c.11]

При оценке и прогнозе реальных процессов загрязнения подземных вод в конкретных условиях техногенеза огромное значение для определения эффективности того или иного теоретического описания массопереноса имеет обоснованность моделей исходной информацией. На деле степень адекватности любой модели натурной обстановке будет ограничиваться, прежде всего, качеством геофильтрационной информации, причем неполнота последней, как правило, не побуждает к использованию в практике сколь-нибудь усложненных — пусть и безупречных в теоретическом плане — моделей массо-переноса. Если к этому добавить трудности параметрического обеспечения стохастических моделей, то становится понятным, что практические расчеты могут сейчас реально базироваться лишь на тех или иных моди-фикациях детерминированных моделей (преимзпщественно, как уже отмечено, — диффузионного типа), с частичным, при необходимости, отражением в их параметрах стохастических свойств среды. [c.507]

Математическое моделирование ректификационных колонн для разделения многокомпонентных систем с учетом кинетики массообмена и гидродинамической обстановки на тарелке требует прежде всего достаточно разработанной модели механизма массопередачи на ступени разделения, что и определяет, в первую очередь, адэкватность математической модели в целом реальному объекту. [c.76]

Комбинйровавные модели. При анализе гидродинамической обстановки в реальных аппаратах пшрокое распространение получили комбинированные модели [5, 13]. В общем случае комбинированную модель рассматривают как совокупность ячеек идеального смешения, вытеснения, застойных зон, связанных между собой перекрестными, байпасными и рециркуляционными потоками. Параметрами комбинированной модели являются объемы отдельных ячеек (тУ — объем ячейки идеального смешения Ь — объем ячейки идеального вытеснения Ур — объем застойной зоны) и соотношения потоков, связывающих эти ячейки (X — доля байпасного потока, г — доля рециркуляционного потока). Методы нахождения параметров некоторых комбинированных моделей, исходя из информации, получаемой на основании экспериментальных кривых отклика, подробно изложены в [5, 8,13]. [c.232]

В этой главе изложены некоторые особенности построения функциональных операторов ФХС на основе модельных представлений о внутренней структуре процессов, происходящих в технологических аппаратах. Основу данного подхода составляет набор идеальных типовых операторов, отражающих простейпше (элементарные) физико-химические явления в системе. Математическое описание технологического процесса сводится к подбору такой комбинации простейпшх операторов, чтобы результирующая математическая модель достаточно точно отражала структуру реального процесса. Стратегия этого подбора при построении функционального оператора, описывающего гидродинамическую обстановку в аппарате, основана на естественной связи жжду функцией РВП и инт гральным оператором системы с соответствующей весовой функцией. [c.279]

И. Дорохов с сотр. разработал кинетическ ую модель межфаз-ного переноса вещества с единых позиций неравновесной термодинамики, механики гетерогенных сред с учетом реальной гидродинамической обстановки для расчета тарельчатых ректификационных колонн. Это позволило не прибегать к эмпирическим зависимостям. На основе системного подхода было показано, как строится полное математическое описание процесса ректификации, а также исследуются возможности этого подхода для проверочного и проектного расчетов ректификационных колонн. [c.141]

Основной принцип матеиатического моделирования состоит в том, что реальный процесс, представляющий собой слолшую сово -купность элементарных актов и явлений разнородной природы, исследуется не во всей его слозшости, а по отдельным составляющим уровням, инвариантным к масштабу осуществления процесса в целом. Полученная в результате этих исследований информация представляется в виде математических зависимостей, которые вместе с граничными и начальными условиями, характеризующими конкретную физическую обстановку, являются знаковой моделью про -цесса, его математическим описанием. Исследование математического описания (для чего зачастую приходится использовать вычислительную технику) позволяет найти оптимальные условия осуществления процесса, исследовать устойчивость и параметрическую чувствительность оптимальных режимов на основе чего можно обоснованно сформулировать требования к системе автоматического управления. [c.57]

Пример 1. Известно, что состав нефтей формируется под влиянием многочисленных природных факторов. Воздействие каждого из них, интенсивность и особенности проявления зависят от первоначального состава нефтей и от конкретных условий (тип и качество коллектора, геотемпературная, гидро- и геохимическая обстановки и т. д.) их нахождения как в залежах, так и на путях миграции. Естественно, действующие в каждом конкретном случае факторы приводят к определенному изменению состава нефтей, которое выражается не только в появлении в составе нефтей каких-либо компонентов — индикаторов действия данного фактора, но и в изменении интенсивностн и характера связей между показателями. Это может служить своеобразным индикатором проявления того или иного процесса, поскольку последний воздействует на определенный, присущий ему комплекс показателей, обусловливая тем самым существование связей между ними. Однако эти связи не сохраняются в чистом виде, так как в свою очередь каждый из показателей в составе других комплексов испытывает воздействие и иных факторов. Поэтому, чтобы установить, какие факторы действительно принимали участие в формировании состава изучаемых нефтей,, необходимо разложить на составляющие корреляционную матрицу и сопоставить на основе существующих моделей эти составляющие с реально действующими факторами. Подобное разложение было проведено с помощью МГК. [c.378]

Вследствие фудности оценки фаниц факела в реальных условиях действующих печей прибегают часто к физическому моделированию аэродинамики на воздушных или водяных моделях. В настоящее время существенно продвинулся также математический аппарат расчета гидродинамики турбулентных потоков в достаточно сложных условиях геомефической и аэродинамической обстановки, например, с использованием К-8 -моделей турбулентности. В рамках зонально-узлового метода расчета удается уже сочетать расчеты процессов радаационного и сложного теплообмена с расчетами гидродинамики потоков. [c.519]

Поэтому при математическом шисаиии реальных экстракторов различных типов необходимо прибегать к использованию многопараметрических моделей, обладающих структурной гибкостью, достаточной для того, чтобы отразить реальную гидродинамическую обстановку в аппарате. С учетом перспективы развития работ в области конструирования экстракторов целе--сообразно прежде всего сосредоточить внимание на разработке проблемы математического моделирования экстракторов, интенсифицированных подводом внешней энергии. К ним относятся аппараты смесительно-отстойного типа с механическими и пневматическими мешалками, центробежные и роторно-дисковые экстракторы, пульсационные и вибрационные колонны. Указанные аппараты, характеризуются высокими эксплуатационными характеристиками и кроме того обладают стабильной, упорядоченной гидродинамикой, обусловленной внешним подводом энергии. Последнее обстоятельство предопределяет возможность использования детерминированных моделей для математического описания процесса при обеспечении достаточно высокой степени точности и надежности воспроизведения данных моделирования. [c.99]

С целью приблизить постайовку задачи к реальным условиям изучаемого процесса в основу исследования кладется модель, обогащенная чертами, которые при более высоком уровне схематизации были бы отброшены как второстепенные. Соответственно, в круг исследования привносится множество величин, посредством которых, в согласии с принятой моделью, определяется влияние на ход процесса (обусловленного действием внутреннего механизма) индивидуальных условий его развития — собственных свойств системы и особенностей сложившейся физической обстановки. Эти величины являются постоянными параметрами задачи. Для каждого данного частного случая (для каждого конкретного явления) они получают определенные фиксированные значения, но [c.245]