Основы оптимального конструирования

Одной из важных задач современной науки является разработка новых подходов и методов компьютерного конструирования молекулярных структур органических соединений на основе предварительного анализа связи между их структурой и свойствами / биологической активностью, что открывает путь к направленному синтезу веществ с заданными характеристиками. Синтез больших серий соединений и в особенности их массовые испытания для поиска веществ с желательными физическими и химическими свойствами или биологической активностью, как правило, занимают очень большое время и требуют весьма высоких материальных затрат. В связи с этим огромное значение приобретает разработка подходов, которые позволили бы повысить эффективность такого поиска и сделать его целенаправленным. Для этого необходимы надежные средства прогнозирования свойств соединений, а также автоматизированною конструирования серий сфуктур с оптимальными характеристиками. [c.42]

Сформулированы принципы алгоритма направленного автоматизированного конструирования структур органических соединений с оптимальным набором свойств на основе предварительно построенных моделей связи структура-свойство и структура-биологическая активность . [c.37]

Основы оптимального конструирования [c.66]

Сущность создания интегрированных технологий заключается в конструировании и реализации вариантов добычи и переработки угля с использованием интегрированных технологических систем, разработанных на основе оптимального синтеза элементов открытой, подземной, гидромеханизированной, скважинной технологий, а также технологического и технического обеспечения переработки и использования углей. Целью разработки (рисунок) является повышение эффективности отработки запасов угольных пластов в условиях, в которых применение традиционных технологий не обеспечивает высокорентабельной работы предприятия. Область применения — угольные пласты (участки) мощностью 1,3—9 м с углом падения более 5° и объемом промышленных запасов более 2 млн т. [c.111]

Оптимальное конструирование любого теплообменного аппарата включает в себя две взаимосвязанные. задачи выбор поверхности на основе сопоставительного анализа из ряда исследованных и последущая задача создания эффективного аппарата в целом как устройства, состоящего, по крайней мере, из двух поверхностей для двухпоточной схемы теплопередачи в нем. Возможности решения первой задачи были показаны ранее [7]. Данная статья, являясь продолжением этой работы, посвящена конструированию технически оптимального теплообменника. [c.91]

Широкое применение в медицине находят пленочные формы лекарственных препаратов на полимерной основе. Разработке новых лекарственных форм посвящена часть медицинской науки - фармация, интенсивно развивающаяся в последние годы благодаря использованию технологии переработки в пленки и листы композиций высокомолекулярных соединений и лекарственных веществ, микро- и макрокапсулирования лекарств, конструирования разнообразных пленочных устройств для введения лекарств в организм человека или животного. Природные высокомолекулярные соединения и синтетические полимеры используют в новых фармацевтических средствах для капсулирования лекарственных веществ в целях защиты от атмосферных воздействий при хранении и регулирования скорости введения в организм при применении. Приемы капсулирования веществ, используемые в фармакологии, разнообразны и, в частности, включают те, которые рассмотрены нами в гл. 1 и 2. Необходимость защиты лекарственных веществ от окружающей среды кроме общих причин обусловлена спецификой их использования. В организме человека при перо-ральном применении лекарственное вещество проходит зоны с различными кислотностью, ферментативной активностью и концентрацией солей, что может привести к преждевременному разложению или значительному снижению фармакологического эффекта от лекарственного препарата. Стремление разработчиков новых лекарственных форм уменьшить скорость растворения лекарственного вещества обусловлено необходимостью создания постоянной оптимальной концентрации вещества в крови или других жидких средах организма и увеличения интервалов времени между приемами препаратов до суток или величины, кратной суткам. Многократный прием лекарственных веществ в течение суток без регулятора скорости растворения неудобен больным и может привести к возникновению чрезмерных концентраций лекарственного вещества, что связано с риском появления побочных явлений. [c.161]

При этом достигается выигрыш по трем направлениям а) становится возможным снизить затраты времени на исследование и конструирование, поскольку моделирование происходит быстрее и оказывается дешевле, чем проведение эксперимента б) определение экономических затрат оказывается более точным, так как процессы проектируются на основе фундаментальных кинетических данных для оптимальных условий работы в) при совершенствовании метода проектирования устраняется чрезмерное увеличение размеров установки, снижаются капитальные затраты, выбираются наилучщие возможные характеристики оборудования и режимов, а также выравнивается качество продукта. [c.14]

Конструирование печей представляет собой творческий процесс графического воплощения замыслов проекта печной системы в разрабатываемые конкретные конструкции печей, отвечающие требованиям изготовления и эксплуатации с получением заданного целевого продукта. Это достигается за счет придания различным материальным комплексам конкретных геометрических форм и свойств, определяющих логическую основу конструкции и обеспечивающих возможность создания необходимых оптимальных и управляемых условий для осуществления печных процессов. [c.227]

Ввиду того, что оптимальные значения двух абсолютных характеристик теплообменника по эффективности теплообмена не определяются, в главе 8 рассмотрено нахождение Кег "" и при использовании технико-экономического анализа. В приложении даны блок-схемы программ для их нахождения. Для трубных пучков на основе расчетов на ЭВМ даны номограмм,а для определения а также график изменения приведенных затрат в зависимости от Не,-, когда по требованиям унификации теплообменника или его отдельных элементов или по другим причинам полученные оптимальные значения не могут быть приняты при конструировании аппарата. [c.134]

После детального ознакомления с техническими требованиями, изучения работы аналогичных аппаратов в условиях промышленной эксплуатации, анализа литературных, рекламных и патентных материалов проектирование теплообменных аппаратов необходимо начать с теплового и гидравлического их расчета с целью определения основных размеров и выбора оптимальной конструкции для рассматриваемых условий, затем следуют отдельны е стадии конструирования на основе прочностных расчетов нагруженных деталей и узлов. [c.336]

Коэффициент быстроходности различен для разных режимов работы насоса. Назовем коэффициент быстроходности, определенный для оптимального режима, т. е. режима, соответствующего максимальному значению к. п. д., коэффициентом быстроходности насоса. Коэффициент быстроходности насоса есть критерий (признак) геометрического подобия насосов. Пользуясь приведенными выше законами подобия, можно доказать, что коэффициент быстроходности насоса практически одинаков для всех геометрически подобных насосов и не зависит от числа оборотов, с которым насос работает. Таким образом, каждая серия геометрически подобных насосов имеет свой коэффициент быстроходности. Роль s как основы типизации насосов определяется тем, что каждому значению коэффициента быстроходности соответствуют свои соотношения размеров рабочих органов насоса, т. е. определенная их форма, выработанная практикой конструирования насосов. [c.146]

С целью конструирования каталитических реакторов и выбора оптимальных условий (рабочих параметров) процесса составляют адекватную математическую модель на основе кинетических данных, которая позволяет оптимизировать процесс как по технологическим, так и по экономическим показателям в целом. В табл. 18 приведена краткая сводка процессов, для которых в последние годы проводилось моделирование реакторов и анализ оптимальных условий по кинетическим данным при использовании быстродействующих ЭВМ. [c.115]

Достигнутая на основе технического прогресса большая интенсивность процессов должна сочетаться с высоким качеством продукции и возможно более низкой ее себестоимостью при хороших условиях труда рабочих. Поэтому при конструировании аппаратов и определении параметров технологического режима задаются такие условия, при которых рационально сочетаются все перечисленные показатели. Режим работы аппаратов, оптимальный с точки зрения скорости технологического процесса, но вызывающий снижение качества продукта, повышение его себестоимости или ухудшение условий труда, не может применяться. [c.22]

Параметры технологического режима определяют принципы конструирования соответствующих реакторов. Оптимальному значению параметров технологического режима соответствует максимальная производительность аппаратов и производительность труда персонала, обслуживающего процесс. Поэтому характер и значения параметров технологического режима положены в основу классификации химико-технологических процессов. Однако ссе параметры технологического режима взаимосвязаны и обусловливают друг друга. Изменение одного из параметров влечет за собой резкое изменение оптимальных величин других параметров реж№ ма. Поэтому четкая классификация технологических процессов по всем без исключения параметрам режима была бы очень сложна и нецелесообразна в общем курсе химической технологии. Необходимо выбрать параметры, оказывающие решающее влияние. [c.36]

Таким образом, при правильном подходе к конструированию перемешивающих устройств для полимерных растворов должны быть. найдены оптимальные скорости вращения дисков и лопастей мешалок. Пока, к сожалению, эти (вопросы еще мало изучены, и реальное конструирование устройств проводится на основе продолжительных, эмпирических поисков. Отметим, кстати, что в производстве искусственных волокон в последнее время наблюдается тенденция к использованию высокоскоростных растворяющих устройств, создающих большие сдвиговые напряжения. При этом скорости растворения полимерных систем, точнее, скорости гомогенизации концентрированных растворов, увеличиваются в несколько раз. [c.227]

Оптимум при конструировании насадочных колонн зависит от правильного выбора концентрации газа и жидкости на выходе из аппарата, а также от диаметра колонны. Выводы, полученные на основе приведенных ниже обобщений для расчета оптимальных характеристик, следует использовать главным образом для установления порядка величины параметров процесса. [c.64]

Помимо экономии дефицитного коррозионностойкого сплава это рационально и потому, что состав и обработка сплава, оптимальные для прочностных и технологических его свойств, как правило, не являются оптимальными с коррозионной точки зрения. Вот почему для получения конструкционного материала с максимумом полезных свойств рационально дифференцировать его поверхностные слои по оптимуму для коррозионной стойкости, а его основу по оптимуму для механических и технологических свойств. Конечно, при этом появляются некоторые сложности при конструировании аппаратов из двуслойного материала, но во многих случаях это с лихвой окупается полученной выгодой. Естественно, что подобные методы повышения коррозионной стойкости материалов будут применять все шире. [c.323]

Требования кратности распространяются на полимерную транспортную тару, получаемую из любого материала и любым способом. При этом размеры стандартного поддона являются модульной единицей для конструирования и проектирования погрузочно-разгрузочных средств, оптимальных площадей складских помещений, платформ различного вида транспорта. Эти размеры положены также в основу пакетных перевозок. [c.15]

Основой содержания курсового и дипломного проектирования по технологии неорганических веществ является выполнение расчетов по составлению материальных и тепловых балансов, расчетов по определению размеров аппаратуры и ее конструированию. В основе этих расчетов лежат уравнения химических реакций, термодинамические подсчеты возможных выходов или скорость протекания самих реакций. Особенно важной частью дипломного проекта является определение на основе физико-химических расчетов скорости протекания процесса, размеров аппаратов или производительности проектируемых аппаратов и установок. Выбор оптимальных условий проведения реакции, обеспечивающих наилучшие техно-эконо-мические показатели, требует глубоких знаний физической химии, химической технологии, процессов и аппаратов и других сопряженных отраслей науки и правильного использования их при проектных исследованиях. [c.4]

До настоящего времени расчетные формулы, полученные на основе гидродинамической теории, используются при конструировании узлов трения и при подборе оптимальной вязкости смазочного масла. Однако гидродинамическая теория применима только в случаях чистого жидкостного трения, которое наблюдается при движении жидкостей по трубопроводам, а в гнездах трения бывает лишь тогда, когда соотношение скоростей, [c.15]

В настоящее время большинство стандартизованных насосов выпускается серийно. Опыт конструирования и исследования этих насосов показал, что положенный в основу их конструкции способ расширения рабочей зоны путем использования двух колес в одном отводе оправдал себя в насосах с расчетными подачами 560/335 и 200/120 м /ч. При отношении оптимальных подач, равном 1,5—1,7, разность к. п. д. испытанных насосов не превышала 3-4%. [c.291]

Параметры межмолекулярного взаимодействия, в частности для модели Леннард-Джонса, могут быть найдены также из значений постоянной термодиффузии [107—109], которые нетрудно определить из результатов тех же опытов в термодиффузионной колонне с помош,ью соответствующих выражений вида (5.59) или (5.70), описывающих стационарный и нестационарный процессы в колонне. Такие косвенные определения постоянной термодиффузии представляют интерес и с точки зрения выбора оптимальных условий проведения процесса разделения, конструирования разделительной аппаратуры. Из соответствующих известных методик, по-видимому, наиболее надежной является методика, в основе которой лежит определение экспериментальной зависимости фактора разделения термодиффузионной колонны от давления находящейся в ней смеси газов [107—109]. Поскольку эта зависимость в общем виде характеризуется соотношением (5.61), то будем иметь [c.307]

Параметры технологического режима определяют принципы конструирования соответствующих реакторов. Оптимальному значению параметров технологического режима соответствует максимальная производительность аппаратов и наибольшая производительность труда персонала, обслуживающего процесс. Поэтому характер и значение параметров технологического режима положены в основу [c.42]

Теоретическую основу подготовки специалистов по технологии производства урана составляют два курса 1) технология природного урана 2) технология облученного ядерного горючего. При изложении этих дисциплин основное внимание сосредоточено на химическом и физико-химическом обосновании технологических процессов. В конспективной форме изложены вопросы, связанные с аппаратурным оформлением ряда технологических процессов приведены схемы конструкций, главным образом оригинальных аппаратов. Это дает возможность оценить применимость тех или иных аппаратов для различных технологических процессов лишь качественно. Однако в настоящее время внедрение в технологию механизации и комплексной автоматизации производства требует более глубоких знаний аппаратурного оформления. Это необходимо при разработке оптимальных режимов эксплуатации действующих производств, проектировании новых рациональных технологических схем, конструировании аппаратов. Эти знания нужны и при проведении научно-исследовательских работ с целью их быстрейшего внедрения в производство. [c.4]

Поиск конфигурации зализа между крылом и фюзеляжем оптимальной геометрии — весьма трудоемкий и кропотливый процесс, требующий или проведения большого количества комплексных экспериментов, или решения сложной оптимизационной задачи. В настоящее время, по-видимому, нет твердых теоретических методов предсказания характеристик комбинации крыло — фюзеляж с зализами или надежных практических рекомендаций по выбору формы зализов. По этой причине вопрос об окончательной пространственной геометрии зализов применительно к конкретному варианту сопряжения типа крыло — фюзеляж пока еще можно решить главным образом на основе трубных экспериментов и последующей проверки в летных условиях. В то же время практика конструирования дозвуковых пассажирских самолетов приводит к необходимости поиска такой формы зализа, которая была бы технологически простой и в максимальной степени отвечала бы тем требованиям, которые к ней предъявляются, а именно снижение интенсивности вихря к и устранение отрыва и нестационарности течения в окрестности линии сопряжения. Комплексу указанных требований вполне удовлетворяет форма зализа, поперечное сечение которого имеет, в частности, вид дуги окружности определенного радиуса г. В качестве первого приближения значение г можно определить из условия г х) - 3(3j (x), являющегося в пределах некоторой погрешности наиболее приемлемой величиной для случая обтекания прямого двугранного угла [124]. (Здесь — толщина пограничного слоя на крыле вне области взаимодействия). [c.236]

В первых моделях пространственного строения белковых молекул водородная связь служила главным стабилизирующим фактором. Молекулы фибриллярных белков представлялись слоистыми структурами, а молекулы глобулярных белков - пакетом слоистых структур, состоящих или из плоских пептидных цепей, скрепленных водородными связями, или из свернутых, регулярных цепей, также стабилизированных внутренними водородными связями. Отклонение от регулярности, повороты цепей и нарушение оптимальных условий образования внутримолекулярных водородных связей допускались лишь в местах аминокислотной последовательности, где находятся остатки пролина. Среди тех, кто считал водородную связь не только главной, но и единственной упаковочной силой, был М. Хаггинс [10, 11]. Все предложенные им структуры полипептидов были полностью насыщены водородными связями. Этот же принцип был положен в основу конструирования пептидных моделей Л. Брэггом, Дж. Кендрью и М. Перутцем [12], а также а-спирали и -структуры складчатых листов Л. Полингом и Р. Кори [1,2]. [c.233]

Положительные результаты лабораторных исследований и промышленных испытаний РПУ позволяют рекомендовать приведенные соотношения для оптимальных характеристик роторно-пульсационных устройс гз в качестве основы для оптимизации их основных геометрических и кинематических параметров, а. также для разработки и конструирования оптимальных устройств подобного типа. [c.34]

Термин технологические свойства при кажущейся простоте очень сложен и многогранен. Он охватывает совокупность большого числа показателей свойств полимеров и композиций на их основе, перечень которых зависит от конкретной постановки исследовательских,технологических или конструкторских задач. В самом деле, инженер-технолог, отвечающий за выполнение производственной программы агрегата, линии, участка, цеха и даже завода в целом, под технологическими свойствами обоснованно понимает комплекс характеристик, определяющих способность сырья (в основном в порошкообразном или гранулированном виде) перерабатываться на имеющемся промышленном оборудовании (с учетом его состояния ) в полуфабрикаты и изделия конкретного (планового) ассортимента, соответствующие показателям свойств действующей нормативнотехнической документации (ГОСТ, ТУ, стандарт предприятия). Полимерный материал, отвечающий указанным требованиям, в заводской практике считается технологичным , и его будут квалифицировать как хорошее сырье . Можно с уверенностью сказать, что технолог-исследователь в области переработки полимеров иначе определит термин технологические свойства материалов. Он отнесет к ним прежде всего те свойства полимера, которые надо оценить, чтобы правильно выбрать метод его переработки (экструзия, литье под давлением, прессованне, каландрование и т. д.), оптимальные температурные и силоскоростные режимы подготовки и формования материала, достичь максимальных эксплуатационных характеристик изделий илп обеспечить способность полуфабрикатов (листов, пленок, труб, прутков и т. п.) формоваться в конечные продукты термоформованием, гибкой, штамповкой, сваркой и другими методами. Специалисту по расчету и конструированию перерабатывающего оборудования необходимы данные о параметрах материала и пределах их изменения, определяющих математическую модель и схему расчета, принцип конструкции основных рабочих органов машины и оснастки, ему нужно знать цикл и стадии формования и другие отправные посылки. Ученый академического типа, например исследователь в области физической химии и механики полимеров, под технологическими свойствами подразумевает, как правило, перерабатываемость материала во взаимосвязи с его фундаментальными (в частности, молекулярно-массовыми и структурными) характеристиками. Наконец, специалисты по синтезу полимеров интересуются в основном теми технологическими свойствами, [c.187]

В основу конструирования реакторов термо-ли еЗго пи за окислительного пиролиза жидких углеводожидких углеводородов Родов положены те же требования, что и при создании реакторов термоокислительного пиролиза метана малые размеры, низкая стоимость материалов, хорошее регулирование, обеспечивающее достижение оптимальных выходов ацетилена и этилена, безопасность, автоматизация. [c.41]

Другой подход, заключающийся в изучении взаимодействия ферментов с сорбентами в статических условиях (в пробирке), иногда используемый при отработке схем очистки ферментов, не должен обладать перечисленными недостатками. В литературе имеется публикация, посвященная апробации этого подхода в случае разработки схем очистки рестриктаз [29]. Полученные результаты свидетельствуют, что предварительные исследования в статических условиях занимают по сравнению с колоночной хроматографией значительно меньше времени. Кроме того применение статического метода позволяет установить диапазон и характер влияния различных факторов (например, ионной силы) на связывание, что дает возможность, предсказать условия проведения колоночной хроматографии. В результате за краткое время удается апробировать ряд сорбентов, выбрать среди них наилучшие в отношении очистки и выхода целевого фермента и прогнозировать условия элюции в режиме колоночной хроматографии. Принципиальным различием между схемами разработанными путем их конструирования на основе предварительных опытов проведенных в колоночном режиме и в статических условиях является то, что в последнем случае, благодаря нетрудоемкости предварительных опытов, реальным является разработка именно оптимальных схем очистки — оптимальных в отношении спектра выбранных сорбентов, их числа и последовательности применения. [c.162]

Помимо суперпродукции, повышенной гидро-фобности и неправильного образования дисульфидных связей формированию водонерастворимых конгломератов чужеродных белков в Е. со// способствуют и другие факторы, которые пока точно не известны. Однако совершенно ясно, что в нерастворимых включениях белок, по крайней мере частично, денатурирован, а для его перевода в растворимую форму требуется полная денатурация с разрушением дисульфидных связей. Для растворения белковых телец включения их обрабатывают в жестких денатурирующих условиях додецилсульфатом натрия, гуа-нидингидрохлоридом, мочевиной и т. п. с добавлением 2-меркаптоэтанола, дитиотреитола и др. Заключительным этапом очистки таких белков является их ренатурация, необходимая для получения функционально активного продукта. Удельная активность ре-натурированного генно-инженерного белка при этом часто не достигает уровня, свойственного природной форме. Получаемый таким образом препарат содержит балласт в виде измененных форм целевого белка, который может вызывать негативные эффекты при попадании в организм человека или животных. Поэтому при конструировании бактериальных штаммов — продуцентов эукариотических белков медицинского назначения необходимо стремиться к получению целевого белка в растворимом виде и не допускать его преципитации. Наиболее просто добиться высокого уровня продукции эукариотического белка без формирования телец включения можно, создавая штаммы, секретирующие этот белок в окружающую среду. Продуктивен также подход с использованием экспрессирующих векторов широкого круга хозяев и последовательным введением полученных на их основе гибридных плазмид в разные бактерии для поиска оптимальной пары. [c.284]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология