Моделирование, оценка методов

В зависимости от степени сложности и типа решаемых задач математические модели контроля качества могут либо входить в виде отдельного структурного уровня в другие блоки (например, в модель реактора-полимеризатора), либо выделяться в самостоятельный блок-модель. Независимо от этого модель контроля качества строится по модульному принципу и характеризуется некоторыми особенностями разработки, которые мы и рассмотрим. Наряду с аналитическими приемами для этой цели нашли широкое применение эмпирические и полуэмпирические методы, использующие статистический подход к проблеме моделирования. Поскольку методы создания таких моделей были рассмотрены выше, здесь остановимся лишь на отдельных, сугубо специфических аспектах контроля качества, и в первую очередь яа точности контроля и объективных методах ее оценки. [c.102]

Для лиц, занимающихся повседневными исследованиями, более высокую по сравнению с имитационным моделированием оценку полезности имеют, как видно из этой таблицы, только теория вероятностей и экономический анализ. Эти результаты подтверждаются и другими исследованиями. Например, Уэстон [82] обследовал 1000 крупнейших фирм США с точки зрения анализа пригодности определенных методов для внутрифирменного планирования. Результаты этого исследования приведены в табл. 2.2. [c.57]

Используя изложенные в учебнике принципы, можно проводить анализ теплового режима сложных приборных комплексов, представляющих системы многих тел с источниками теплоты. Как было показано, расчет температурных полей в системе тел целесообразно проводить с помощью метода поэтапного моделирования. Этот метод позволяет свести задачу к последовательному анализу тепловых и математических моделей, описывающих исследуемый объект с разной степенью детализации. Такой подход в последнее время получил дальнейшее обобщение и нашел применение при исследовании теплового режима различных классов технических устройств радиоэлектронных, оптикоэлектронных, оптических приборов, лазеров, термостатирующих устройств и т. д. [23]. Метод поэтапного моделирования является приближенным и требует обоснования и анализа погрешности для каждого рассматриваемого класса объектов. Основные допущения связаны со способом построения моделей систем тел для расчета средних температур и заменой пространственных неоднородных воздействий в граничных условиях осредненными. В работе [24] эти допущения были исследованы для ряда модельных задач, предложены практические рекомендации по оценке погрешности. [c.243]

Оценка методов моделирования [c.308]

Построена процедура универсального последовательного анализа сложного химического процесса, принадлежащего классу простых кинетик, которая приводит к получению адекватной математической модели такого процесса. Рассмотрены физические и математические особенности отдельных этапов процедуры — оценки начальных приближений, синтез механизмов и проблемы стехиометрии, прямая и обратная кинетические задачи и т. д. Качественными методами анализа и систематическим численным моделированием исследован процесс воспламенения водорода, для которого приводятся максимальный кинетический механизм и значения констант скоростей всех элементарных стадий. [c.2]

Метод математического моделирования является весьма эффективным средством оценки альтернативных вариантов технологической топологии сложной ХТС на стадиях синтеза и анализа при проектировании объекта химической промышленности. [c.51]

Метод математического моделирования позволяет осуществлять сравнительную оценку различных алгоритмов автоматического управления ХТС на технологическом и организационном [c.51]

Перед сооружением головного промышленного образца ХТС необходимо детальное обследование принятого в проекте варианта с использованием метода математического моделирования. При этом может быть получена, хотя и предварительная, но достаточно обоснованная оценка характеристик системы. Анализ результатов моделирования поможет вскрыть слабые стороны проекта, обнаружить узкие места, оценить согласованность отдельных элементов. Такое обследование позволит внести необходимые коррективы в проект, улучшить принятый вариант, а параметры элементов и параметры технологического режима ХТС выбрать наиболее обоснованно. [c.52]

МЕТОД ОЦЕНКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ [c.189]

Современным методом расчета и анализа процессов химической технологии является метод математического моделирования. Составная часть метода математического моделирования — установление адекватности математической модели изучаемому объекту. Адекватность может быть установлена с использованием статистико-вероятностных методов, позволяющих определить значения коэффициентов математической модели или действительного времени пребывания частиц потока, переносящих вещество или энергию. Поэтому применение таких приемов, как использование метода моментов, стало мощным средством математической оценки соответствия модели и объекта. [c.4]

На современном этапе развития метода математического моделирования прикладное математическое обеспечение, используемое на каждой из стадий и по каждому из процессов, достаточно развито и позволяет решать весь комплекс задач на высоком научно-техническом уровне. Используемые пакеты программ на основе исходных данных осуществляют весь комплекс расчетов, и в качестве выходной информации способны давать значения технологических и конструкционных параметров, экономические оценки и т. д., т. е. данные, не только определяющие отдельные стадии проектирования, но и характеристики их взаимосвязи. [c.29]

Современные вычислительные средства и метод математического моделирования позволили перейти от интуитивной системности исследований к количественному системному анализу химических производств. В соответствии с методологией системного анализа выделяются уровни иерархической структуры рассматриваемой системы начиная с молекулярного и до интегральных оценок с учетом взаимосвязей между отдельными уровнями. Каждый из уровней характеризуется соответствующим математическим описанием. С теоретической точки зрения такой подход позволяет познать явления, начиная с молекулярного уровня, а с практической — получать более адекватное представление о производстве по математическому описанию, выявлять более рациональные способы ведения процесса и решать задачи оптимизации на уровне технологической схемы. [c.74]

Сложнее вопрос о точности модели решается при отсутствии экспериментальных данных, это именно тот вопрос, который особенно важен при решении задач проектирования. В настоящее время не существует готовых математических или логических методов контроля точности моделей. Практические методы разрабатываются индуктивно на основе обобщения опыта моделирования и имеют форму эвристических рекомендаций, которые, в общем-то, не гарантируют оптимальности построенной модели. Стратегия поиска оптимальной по сложности и точности математической модели может быть следующей. В результате анализа исходных предпосылок создается полный математический образ проектируемого процесса в виде ППП. При выполнении программ производится оценка результатов, их соответствие ограничениям, количественным и качественным характеристикам проекта. При несоответствии результатов проектирования заданным требованиям создается новый образ процесса, который оценивается аналогично. Альтернативой такому подходу является создание упрощенного образа процесса, который будет усложняться по мере оценки результатов проектирования. Усложнение будет проводиться до тех пор, пока не выполнятся все требования, предъявляемые к проекту, или не исчерпаются ресурсы проектирования (программное обеспечение). В последнем случае решение о дальнейших действиях принимает пользователь. Развиваемые в работах [10—13] практические принципы достижения компромисса между сложностью и точностью моделей основаны именно на таком подходе. Основным при этом является принцип наименьшей сложности, в соответствии с которым рациональным выбором модели Т считается такой, что [c.263]

В качестве базового метода для решения задач химической технологии можно использовать метод квазилинеаризации, эффективность которого для расчета динамики процессов, оценки параметров дифференциальных уравнений, для расчета многостадийных процессов доказана [19, 20]. Этот метод удобен для решения краевых задач, часто возникающих, например, при моделировании реакторов вытеснения с учетом продольного перемешивания, использования диффузионной модели для описания условий массопередачи и т. д. [c.275]

В общем случае пакет программ для проектирования тенлообменной аппаратуры ориентирован на создание теплообменной системы в результате выполнения следующих этапов синтеза одного или нескольких вариантов увязки продуктовых потоков проектирования каждого из теплообменников конкретного варианта теплообменной системы получения оценок каждого теплообменного аппарата и тенлообменной системы в целом по заданному критерию оптимальности (приведенным затратам, термоэкономической эффективности) оптимизации теплообменной системы проверочного расчета тенлообменной системы методом моделирования принятия окончательных решений и получения проектно-сметной документации. [c.567]

Значительную переработку претерпела четвертая часть, где рассмотрены аппараты для проведения процессов массопередачи. При анализе работы аппаратов широко использован метод математического моделирования. Систематизированы математические модели различных типов аппаратов. Расширены вопросы, связанные с оформлением новых методов проведения процессов массопередачи насадочные эмульгационные колонны и аппараты с внешним подводом энергии. Заново представлены обш,ие закономерности гидродинамики барботажного слоя, влияние структуры потоков на эффективность тарельчатых колонн. Дана оценка эффективности массопередачи на тарелках прн разделении многокомпонентных смесей, систематизированы математические модели тарельчатых ректификационных колонн. [c.4]

Показатели, характеризующие свойства и процесс функционирования ХТС, можно определить одним из двух способов а) путем обработки информации, полученной в ходе натурного эксперимента, и б) методом математического моделирования процесса функционирования сложной системы на ЦВМ. Второй метод весьма эффективен для оценки вариантов структуры технологических связей между элементами сложной системы на стадии ее проектирования. [c.34]

Существенной областью применения метода математического моделирования является сравнительная оценка различных алгоритмов [c.35]

Показано, что основой моделирования стохастических особенностей многих ФХС, характерных для химической технологии, может служить метод статистических ансамблей Гиббса. В частности, статистический подход к описанию ФХС, лежащий в основе молекулярно-кинетической теории газов и жидкостей, иногда может служить эффективным средством для количественной оценки коэффициентов переноса, входящих в функциональный оператор ФХС. В качестве математической модели процессов, протекающих в полидисперсных средах, сформулировано уравнение баланса свойств ансамбля (БСА) для отыскания многомерной функции распределения частиц по физико-химическим свойствам и приведены примеры его применения. [c.78]

Следует отметить, что исследование объектов, описываемых дифференциальными, интегральными и интегро-дифференциаль-ными уравнениями, методом математического моделирования представляет иногда весьма трудную вычислительную задачу. Поэтому в ряде случаев вместо математического описания объекта дифференциальными или интегральными уравнениями его характеризуют системой конечных уравнений, для чего от непрерывного объекта с распределенными параметрами переходят к дискретному с сосредоточенными параметрами, но имеющему так называемую ячеечную структуру. Формально замена непрерывного объекта дискретным эквивалентна замене дифференциальных уравнений разностными соотношениями, а интегральных — алгебраическими уравнениями. При этом для объектов, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями, математическое описание представляют в виде системы конечно-разностных уравнений. Для процессов, характеризуемых дифференциальными уравнениями в частных производных, результатом является система дифференциально-разностных уравнений. При подобных преобразованиях исходной системы уравнений, естественно, допускается погрешность, которую необходимо учитывать при оценке результатов моделирования. [c.202]

Разработанный метод моделирования позволил провести-эффективное исследование многокомпонентных экстракционных систем сольватного механизма Zr(NOз)4 — НМОз — НаО — ТБФ, Н (Н0з)4 - НМОз - НаО - ТБФ, 2г(М0з)4 — Н (М0з)4 — Н] Юз — НаО — ТБФ в широких интервалах изменения копцентрации компонентов [5. Иллюстрацией надежности полученных результатов может служить совпадение найденных оценок констант равновесия [5] большинства из введенных в модель реакций комплексообразования (с точностью до ошибок этих оценок) с литературными значениями констант этих же реакций, но протекающих в существенно различных растворах. [c.19]

Сущность предлагаемого алгоритма в следующем [4]. С помощью упрощенного, некорректного метода получают (желательно аналитически) оценки нараметров модели, которые могут быть смещенными и несостоятельными. На основе известного вида распределения экспериментальных данных проводят многократное их моделирование, используя вышеупомянутые оценки в качестве истинных параметров модели и распределения. С помощью той же упрощенной процедуры вычисляются оценки для моделированных данных и оцениваются их смещения. После устранения смещений проводят следующую серию моделирований и т. д. до тех пор, пока исходные оценки параметров для экспериментальных данных не окажутся в доверительном интервале оценок моделированных данных. [c.96]

Совершенствование средств вычислительной техники позволило качественно по-новому подойти к исследованию объектов химической технологии. Развитие же методов математического моделирования и системного анализа позволило изменить также методологию исследования диффузионных процессов, происходящих в аппарате, что нашло выражение в раскрытии причинно-следственных связей явлений через уровни иерархической структуры аппарата и производства в целом. Технологический процесс анализируют, начиная с оценки протекающих в нем физико-химических явлений до интегральных оценок с учетом взаимосвязей между отдельными уровнями. Полученное в такой форме описание характеризует наиболее общие признаки процесса и может рассматриваться как математическая модель процесса. Наложение начальных и граничных условий сужает задачу, ограничивая ее конкретными условиями протекания процесса в некотором аппарате. [c.7]

Следует также подчеркнуть, что реологические методы дают возможность моделирования натурных условий и непосредственной оценки эксплуатационных свойств. [c.35]

Часто приходится решать вопрос о том, что можно ли вместо проведения исследований на пилотных установках ограничиться применением чисто расчетных методов, основанных на масштабном переходе от малых аппаратов к большим. Однако для ректификационного разделения веществ еще нет методов для достаточно точного математического описания процесса с учетом всех решающих факторов. Поэтому опытно-промышленные испытания по-прежнему остаются важнейшим источником сведений, необходимых для масштабного моделирования [33]. В первую очередь это относится к насадочным колоннам, для которых гидродинамические характеристики газового и жидкостного потоков играют особую роль (см. разд. 4.2). Кроме того, для оценки стоимости ректификационных колонн с целью уменьшения капиталовложений необходимо знать зависимость разделяющей способности и перепада давления от нагрузки. Эту зависимость для большинства колонн до сих пор нужно устанавливать экспериментально. Чтобы можно было сравнивать различные колонны, для их испытаний следует подбирать одинаковые смеси и испытания проводить в одинаковых условиях (см. разд. 4.10 и 4.11). [c.216]

В книге кратко изложена теория ионообменных реакторов. Особое внимание уделено физическим и математическим моделям, обобщенным методам моделирования и инженерного расчета, выбору начальных и граничных условий. Даны сравнительные оценки ионообменных реакторов и рекомендации по их применению в различных химико-технологических производствах. Приведены многочисленные примеры расчетов, в том числе с использованием ЭВМ. [c.167]

Д.чя оценки химической стабильности дизельных топлив разработан специальный квалификационный метод, аналогичный методу, применяемому в США. В основу метода положен принцип моделирования хранения ДТ в лабораторных условиях при повышенной температуре в присутствии медных пластинок [102]. [c.218]

Книга посвящена теории н практике оптимизации действующих и проектируемых технологических процессов и аппара тов для обезвоживания и обессоливания нефтей. Даны методы построения статических и динамических моделей этих процессов в целом и их отдельных звеньев. Приведены методы оценки резервных возможностей действующих установок и способы выявления их слабых звеньев. Значительное место в книге уделено моделированию кинетики процессов укрупнения эмульсий. [c.2]

Математическое моделирование проводилось методом релаксации путём регистрации технологических параметров после каждой итерации расчёта. Масштаб времени итерацрш (расчёт сверху вниз и обратно от тарелки к тарелки) для тарельчатой и насадочной колонны был определён исходя из гидродинамических нагрузок по пару и жидкости и конструкционных характеристик внутренних устройств. В итоге масштаб времени итерации для тарельчатой и насадочной колонн составил соответственно 80 и 73 с. Для оценки инертности исследуемого объекта в качестве возмущающего воздействия нами было выбрано увеличение расхода сырья в колонну на 10%. Результаты анализировались по изменению содержания ацетофенона (АЦФ) в дистилляте. Моделирование показало, что время отклика в насадочной колонне практически в 2 раза меньше, чем в тарельчатой. Полученные данные позволяют сделать вывод с том, что перекрестноточные насадочные колонны менее инертны при изменении управляющих воздействий. [c.111]

Приведенный выше обзор математической и отраслевой литературы по моделированию и методам схемноч труктурной и схемно-параметрической оптимизации позволяет дать общую оценку положения в данной области. [c.171]

Дореволюционное печное хозяйство, как и вся промышленность, находилось на низком уровне. Только после Великой Октябрьской социалистической революции, когда под руководством партии советский народ приступил к индустриализации страны, началось широкое строительство печей и интенсивное развитие теории печей. Неоценимым вкладом в теплотехническую науку явились труды акад. М. В. Кирпичева и его сотрудников (А. А. Гухмана, М. А. Михеева, Г. П. Иванцова и др.) ио теории подобия физических процессов и моделирования. Значение метода моделирования (в том числе огневого моделирования) очень велико. С помощью этого метода представилось возможным в лабораторных условиях- обстоятельно изучить вопросы движения газов, конвективного теплообмена, теплопроводности и сложных комплексных задач по теплообмену в печах. Заслуживают высокой оценки оригинальные работы по теплообмену в печах и по нагреванию и охлаждению тел, выполненные Г. П. Иванцовым, Д. В. Будриным, В. Н. Тимофеевым, Г. М. Кондратьевым, С. Н. Шориным, А. С. Невским и другими советскими учеными. [c.8]

Модели отдельных деталей или целых устройств, сделанные из органического стекла, позволяют визуально наблюдать за их работой, а также служат как наглядные учебные пособия или экспонаты. В технике моделирования — новейшем методе проектирования промышленных сооружений и машин—используют такие свойства органического стекла, как легкая обрабатываемость, малый вес и прозрачность. Для исследования напряжений в прозрачных моделях конструкций и деталей машин методом фотоупругости пригоден полиметилметакрилат или, еще лучше, некоторые его производные, в частности полибензилметакрилат, выпускаемый в ЧССР под маркой умаполяр [72]. При нагружении модели, изготовленной из этого материала, в прозрачном полимере возникают внутренние напряжения, проявляющиеся в поляризованном свете в виде системы цветных или черных линий (рис. 83). Их математическая оценка позволяет изучить распределение и величину напряжений в моделируемых конструкциях. Этот метод коренным образом упрощает проведение сложных статических расчетов гидротехнических сооружений, высоконагруженных деталей машин, например шатунов двигателей внутреннего сгорания. [c.235]

Вопросу точности методов добавок уделяется достаточно много внимания. Так, в работе [88] показано, что чем меньше отношение СхУо/< зУа, тем меньше погрешность определения. Влияние непостоянства наклона электродной функции, незначительное при СхУо/< 5Уа< 1, приобретает всевозрастающее значение, когда это отношение становится большим единицы. Проведенная с использованием метода математического моделирования оценка точности методов добавок [57—60] показала, что погрешность определения зависит от того, известен ли наклон электродной функции или нет. Установлено также, что точность методов многократных добавок в некоторых случаях может оказываться неожиданно малой, меньшей даже, чем точность метода калибровочного графика или обычных методов добавок. Максимально возможная точность достигается, как правило, при использовании численного сглаживания соответствующих зависимостей и многопараметрического уточнения [2]. Однако, с другой стороны, при численной обработке может не учитываться возможная нелинейность зависимости у = (У) (в результате побочных реакций определяемого иона или же медленного отклика ИСЭ) [18, 20, 112]. Правда, и линейность этой зависимости не означает, что систематические погрешности, связанные [c.136]

Исследование диффузионной кинетики встречает ряд осложнений в связи с трудностями зкспериментального определения диффузионных параметров системы сырье-катализатор. Однако в последние годы зтот подход находит все большее оснешение в литературе. Применение методов диффузионной кинетики для обработки результатов испытания различных катализаторов позволяет более обоснованно выбирать катализаторы, носители для них, размеры зерна и ряд других важных технологических показателей, связанных с оценкой эффективности процесса. При решении проблем моделирования реактора и оптимизации процесса наиболее правильным считается использование диффузионных моделей. [c.71]

Оценка вариантов технологической тонологии сложной ХТС экспериментальными -методами без использования метода математического моделирования может привести к грубым просчетам. Это обусловлено тем, что сравнение вариантов структуры ХТС для условий нормального функционирования оборудования в общем случае не дает возможности получить их объективную оценку. [c.51]

Экономическая оценка функционирования ХТС. В качестве критерия эффективности пользователь может по выбору использовать приведенные затраты, любую из их составляющих или любое другое сформированное им выражение. Капитальные затраты рассчитываются либо по методу функциональых единиц, либо на основании метода прейскурантных цен. Стоимость продукции и ее составляющие оцениваются на основании результатов моделирования ХТС и ряда вспомогательных коэффициентов. Результатом работы данного подуровня является расчет статей приведенных затрат, включая прейскурантную стоимость оборудования, капитальные вложения в объекты основного производственного назначения и общую сумму капитальных вложений, а также затраты по отдельным статьям себестоимости продукции и полную себестоимость [5]. [c.605]