Современные ЦВМ для решения инженерных задач

Материал книги охватывает важнейшие проблемы современной инженерной химии приложение законов физической химии к решению инженерные задач, явления переноса массы, энергии и количества движения, вопросы теории подобия, теорию химических реакторов, проблемы нестационарные процессов. Специальные главы посвящены методам математической статистики и вопросам оптимизации химико-технологических процессов. [c.5]

В книге излагается техника решения инженерных задач на ЦВМ, рассматриваются практические примеры решения задач из области создания АСУ ТП нефтепереработки, приводятся конкретные программы на языке ФОРТРАН. Описываются основные этапы решения инженерной задачи на ЦВМ, современные ЦВМ и техника программирования, особенности программирования управляющих вычислительных машин, применение ЦВМ для исследования технологических процессов и расчета и выбора исполнительных устройств систем управления, а также для управления технологическими процессами. [c.4]

СОВРЕМЕННЫЕ ЦВМ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ ЗАДАЧ [c.49]

Основные этапы решения инженерных и научных задач на ЭВМ с использованием современных средств. [c.156]

Сближение свойств реальных тел и моделей необходимо для разработки современных методов количественного описания деформационных и прочностных свойств твердых тел, которые можно было бы положить в основу практических расчетов при решении инженерных задач механики. Практические расчеты, основанные на современных представлениях о физике процессов разрушения и деформирования, должны дать несомненные преимущества по сравнению с расчетами, которые в настоящее время нередко ведутся на основе устарелых предположений о закономерностях процессов деформирования и разрушения. [c.528]

Обоснование такого инженерного метода расчета потерь мощности и энергии на корону на проводах линий электропередачи и составляет основную конечную цель настоящей книги. При этом не только уточняется традиционный вопрос об оценках среднегодовых потерь, но поставлены и разработаны новые аспекты проблемы в части вероятности появления различных уровней потерь и статистических законов их распределения, что соответствует современным тенденциям технико-экономического подхода к решению инженерных задач. [c.3]

Использование современной вычислительной техники при курсовом проектировании повышает точность и снижает затраты времени для многих трудоемких расчетов, позволяет увеличить число вариантов, рассматриваемых в проекте, вырабатывает у студентов навыки постановки и решения инженерных задач с помо]Цью ЭВМ. [c.150]

К счастью, методы и приемы, необходимые для решения этих задач, уже доступны совершенно новой отрасли прикладной химической науки, которая может быть определена путем привлечения описанных выше признаков, характеризующих системотехнику. Их комбинация, называемая собственно системотехникой включает в дополнение к сведениям о динамике процесса данные о системе управления, применении аналоговых вычислительных машин, используемых с помощью методов прикладной математики, и, наконец, современное инженерное исследование основ процесса. [c.13]

Книга представляет собой учебное пособие, в котором излагаются основы динамики процессов химической технологии, т. е. раздела инженерной химии, изучающего поведение технологических объектов в условиях, когда входные параметры подвержены возмущениям. Информация о нестационарных режимах работы технологических аппаратов и их комплексов является основой решения ряда важных инженерных задач (таких, например, как исследование устойчивости технологических режимов, их оптимизация и т. п.), которые в последнее время стали обязательным элементом программы разработки любой современной промышленной химико-технологической установки. [c.4]

Справочник рассчитан на широкий круг специалистов, занимающихся вопросами электрохимической коррозии и защиты металлов. Однако при подготовке отдельных его частей (каждая из которых может быть использована независимо от других) учитывались запросы различных категорий читателей. Так, первая часть справочника (в отличие от остальных) ориентирована в основном на специалистов, занимающихся исследовательской работой и нуждающихся в использовании современных математических методов при проведении коррозионных расчетов. Последующие части предназначены главным образом читателям, интересующимся использованием инженерных методик и готовых результатов расчетов при решении практических задач электрохимической коррозии и защиты металлов. [c.6]

Обеспечение питьевой водой и водой для хозяйственных нужд имеет исключительное значение для жизни и деятельности человека. Поэтому первые поселения людей возникали на берегах рек, озер, морей и других водоемов. За время существования человечества техника обеспечения водой прошла многовековой путь от элементарного черпания воды до современных систем водоснабжения крупных городов и промышленных предприятий. Поэтому исследование путей развития водообеспечения человечества в разные эпохи является весьма интересной задачей для истории науки и техники. Проблема обеспечения водой поселений, расположенных в гористой местности, имеет особые трудности. Для решения этой задачи населению было необходимо использовать весь имеющийся арсенал достижений в области водообеспечения. Поэтому исследование исторических аспектов зарождения, развития и становления системы водоподготовки и водообеспечения г. Уфы, расположенного в сложной с точки зрения рельефа и геологии местности, является важной и актуальной задачей в плане познания методов использования научной и инженерной мысли для решения весьма сложных гидротехнических проблем. [c.3]

Решение рассматриваемой задачи в современной инженерной практике проводят при помощи электронных счетно-решающих устройств (ЭЦВМ), для которых имеются уже готовые программы. Заметим, что изложенное выше графическое определение требуемого числа теоретических тарелок в колонне для ректификации идеальных многокомпонентных смесей также используют метод от тарелки к тарелке . Расчет облегчен лишь наличием простого описания равновесного распределения компонентов смеси между паровой и жидкой фазами. [c.553]

Для современного развития механики полимеров характерны тесная взаимосвязь и взаимозависимость решений общетеоретических проблем и прикладных задач, возникающих при проектировании изделий из полимерных материалов. Авторы попытались подчинить изложение общетеоретических положений механики деформируемого твердого тела решению конкретных инженерных задач определения напряженного состояния, деформируемости и устойчивости изделий и элементов конструкций из полимерных материалов, находящихся под действием различных механических нагрузок. [c.3]

В связи со всем вышеизложенным на современном этапе изучения карста весьма актуальным является организация карстового мониторинга различного уровня и целевого назначения, который позволит дать научно-обоснованный анализ закономерностей формирования и размещения карста, прогнозировать динамику его развития во времени и в пространстве, использовать эту информацию для решения практических задач в области инженерной геологии и гидрогеологии на закарстованных территориях. [c.96]

Переходя к оценке современного состояния научного и технического уровня технологии химического осаждения из растворов, следует, в первую очередь, получить ответ на вопрос — может ли существующая технология обеспечить решение актуальной задачи получения химических осадков с заранее заданными физикохимическими свойствами и определенной физической структурой Как показано далее, решение этой задачи возможно, хотя на пути ее осуществления имеются значительные трудности, усугубленные тем, что при широко распространенном практическом применении процессов химического осаждения они разбросаны по отдельным производствам в различных отраслях промышленности и не связаны между собой. Это крайне отрицательно сказывается на накоплении и обобщении физико-химических закономерностей процессов химического осаждения и инженерного опыта их применения. [c.4]

Введем теперь в рассмотрение величину б(/), которую назовем глубиной проникания . Глубина проникания 6 t) обладает следующим свойством. Для всех значений л > б( ) можно с достаточной точностью считать, что температура среды равна температуре начального состояния, а тепло не распространяется за пределы этого расстояния. Глубина проникания — аналог толщины пограничного слоя в гидродинамике. Умножив соотношение (1) на dx и проинтегрировав в пределах от л = О до д = 6, получим уравнение, называемое интегралом теплового баланса. Потребуем, чтобы искомое решение удовлетворяло не первоначальному уравнению теплопроводности (1), а осредненному, т. е. интегралу теплового баланса. Отсюда следует, что исходное уравнение теплопроводности будет удовлетворяться лишь в среднем. Такое осредненное уравнение—интеграл теплового баланса— аналог интеграла импульсов в теории пограничного слоя. Впервые интегральные методы были введены Карманом и Польгаузеном [2] для решения нелинейных гидродинамических задач пограничного слоя. Современное состояние метода Кармана — Польгаузена и библиография по этому вопросу рассмотрены в монографии Шлихтинга [3 ]. Одна-ко этот же метод с одинаковым успехом можно применить для решения любой задачи, описываемой уравнением диффузионного типа. Уравнениям данного типа подчиняются такие процессы, как процесс нестационарной теплопроводности в твердых телах, неустановившееся течение жидкости в пористых средах, смешение двух биологических разновидностей, распространение слухов (из области социальных наук). Ниже интегральный метод будет развит применительно к задачам теплообмена. Решения, найденные с его помощью, хотя и не совсем точны, тем не менее часто вполне удовлетворительны с инженерной точки зрения. [c.42]

В книге подробно рассмотрены современные методы расчета отдельных процессов и аппаратов и приведены расчетные примеры, наглядно показывающие применение теории к решению практических инженерных задач. [c.942]

Полимерные материалы обладают необходимым комплексом ценных физико-химических и строительно-эксплуатационных свойств. Это прежде всего прочность, небольшая объемная масса (пено- и поропласты) и эластичность, высокая водо-, газо- и паро-непроницаемость, химическая стойкость и устойчивость к коррозии. Применение пластмасс в строительстве значительно уменьшает вес строительных конструкций, что способствует разрешению одной из основных задач капитального строительства. Кроме того, при этом возможно гораздо большее число всевозможных интересных инженерных и архитектурных решений. Если же добавить к этому и такое достоинство полимерных строительных материалов, как простота их промышленного производства, позволяющая максимально автоматизировать почти все технологические процессы, то станет вполне понятной причина широкого проникновения полимеров в современное строительство. [c.413]

Современный этап развития ТПС характеризуется непрерывным ростом их масштабов, усложнением структуры, усилением внутренних и внешних связей, повышением роли системных факторов. В этих условиях системный подход к решению задач их оптимального проектирования и развития, предполагающий комплексную оценку рассматриваемых решений с точки зрения экономичности, надежности, управляемости планируемого варианта системы и других влияющих критериев становится все более необходимым. Вместе с тем постоянное возрастание объемов проектных работ привело к разделению труда и решаемых проектных задач по различным организациям, инженерным специальностям и отдельным составляющим ТПС. [c.252]

Современный конструктор или ученый, работающий в инженерной области, находятся в соверщенно ином положении. В его распоряжении имеется огромный выбор готовых деталей, узлов и агрегатов, стандартных технологических решений, отработанных технологий, богатейший выбор всевозможных материалов. Поэтому в идеале его задача только творческая найти новые конструктивные решения, создать качественно новое целое, не отвлекаясь на разработку рутинных деталей конструирования или технологии. [c.195]

Существенным недостатком математического моделирования является то, что применяемый в настоящее время математический аппарат для составления математического описания не позволяет во многих случаях с достаточной полнотой отразить свойства изучаемой сложной химической системы. Принимаемые допущения нередко ощутимо искажают сущность процесса, что значительно снижает точность решения задач, несмотря на возможности современной вычислительной техники обеспечить высокую точность решения. Кроме того, при математическом моделировании не удается визуально наблюдать за ходом процесса и практические приемы метода еще недостаточно освоены инженерно-техническим персоналом. [c.19]

Указанные задачи создают определенные трудности. Если учесть также, что диффузионно-химические процессы являются многопараметрическими и охватывают различные области протекания химической реакции с изменением соотношения концентраций реагентов по высоте аппарата на 5—6 порядков (рис. 6.1), то становится понятной сложность их моделирования. По-видимому, по этой причине в специальных монографиях и обзорах, например в [1, 5, 6, 36, 54, 201, 202], отсутствуют достаточно надежные рекомендации по методам инженерного расчета и моделирования современных промышленных аппаратов с химической реакцией. Имеющиеся в литературе математические описания не получили развития и не нашли практического применения в проектных расчетах и при анализе работы промышленных хемосорбционных установок. Примеры, приводимые, например, в работах [1, 6, 36, 54], в значительной степени оторваны от условий работы промышленных аппаратов и в лучшем случае иллюстрируют схему расчета на одном из уровней моделирования. Незавершенность решения проблемы, связанная с недостаточно глубокой проработкой физико-химических и гидродинамических закономерностей и с отсутствием связи между различными уровнями моделирования, очевидна. [c.163]

Такой метод решения инженерных задач на современном этапе развития техники нельзя признать удовлетворительным, но им пользуются за неименепием лучшего. [c.288]

Выполнение курсового проекта по механическому оборудованию предприятий строительных материалов имеет целью систематизацию, закрепление и расширение теоретических знаний, углубленное изучение одного из вопросов, поставленных в проекте, овладение навыками самостоятельного решения инженерных задач, производства технических расчетов и графического оформления проекта. Курсовой проект выполняется в соответствии с требованиями современной передовой техники, с учетом порм технического проектирования и правил безопасности. [c.4]

С. Модели неныотоновских жидкостей. Проблема построения реологических уравнений состояния, описывающих реальную взаимосвязь напряжений и деформаций в иеньютоновских жидкостях, являлась основным предметом реологии на протяжении последних 20 лет. Определенный прогресс в описании различных аспектов вязкоупругого поведения материалов был достигнут за счет использования более громоздких и сложных уравнений состояния, что значительно затрудняет их применение в решениях конкретных задач гидродинамики. Ниже сначала описывается модель обобщенной ньютоновской жидкости, которая хотя и является одной из наиболее ранних моделей, до сих пор широко используется в инженерных приложениях. Затем кратко излагаются некоторые из более современных моделей с указанием их предельных форм, представляющих определенный практический интерес. [c.170]

Механические перемешивающие устройства позволяют обеспечить равномерное распределение энергии в объеме аппарата и наиболее эффективно осуществить преобразование электрической энергии в механическую. Акад. Н. М. Жаворонков и член-корр. АН СССР П. Г. Романков [42] определили основные направления развития ряда производств химии и нефтехимии, поставили актуальные современные задачи по фундаментальному исследованию химических реакций и технологических процессов, их математическому описанию и созданию новых методов инженерного расчета. Для совершенствования конструкций аппаратов с перемешивающими устройствами была поставлена задача дальнейшего изучения путей интенсификации гидродинамических процессов и процессов тепло- и массообмена, углубления исследований турбулентных режимов перемешивания и влияния турбулентных пульсаций на эффективность проектируемого оборудования. Решение этих задач позволит создать единый метод расчета и выбора аппаратов с перемешивающими устройствами и разработать условия для комплексной стандартизации и унификации аппаратов, для увеличения их серийного выпуска, для повышения их технического уровня, качества и надежности [15, 16]. [c.5]

Основой теплового расчета нафевательных и термических печей является оценка температурных полей нафеваемого и термически обрабатываемого материала, так как главной целью этих печей является нафев до заданных температур, определяемых технологией последующей обработки материала с определенным допустимым пределом по сечению заготовок. Конечно, современные методы расчетов позволяют в настоящее время моделировать на высоком теплофизическом и математическом уровне как внешнюю, так и внутреннюю задачу в сопряженном варианте (см. гл. 5). Однако часто при так называемых инженерных методах расчета процессов нафева за основу принимают решение внутренней задачи (для нафеваемого материала), а внешнюю задачу (для феющей среды) формулируют в виде определенных, характерных для данного типа печей фаничных условий. Такой подход, по существу, является в настоящее время основой инженерных теплотехнических расчетов, а в методическом плане его очень удобно и наглядно использовать в учебных целях. [c.618]

Уровню современных требований инженерного расчета и статической оптимизации отвечает, как показано, метод Д. М. Минца, использующий моделирование на фрагментах фильтров. В его основу положены два фундаментальных уравнения — (14) и (16). Применение уравнения (14) возможно, с позиций теории динамики сорбции, лишь при существовании волнового режима перемещения по слою фронта концентрации, называемого также автомодельным. Существование такого режима принималось ранее в фильтрационных расчетах только априори или обосновывалось экспериментально. Нами (Е. В. Веницианов, Р. И. Аюкаев) впервые поставлена и решена на основе модели ГЕОХИ задача теоретического обоснования такого режима показано также, что если математическая модель фильтрации не учитывает образования невымываемого осадка, а для вымываемого осадка изотерма полагается линейной (как, например, принято в моделях Д. М. Минца и Ю. М. Шехтмана), то система уравнений, описывающих эту феноменологию, не имеет асимптотического решения и, следовательно, не допускает существования автомодельного режи.ма. [c.92]

После подробного ознакомления с монографией де Гроота читатель сможет разобраться во всех работах по термодинамике необратимых процессов как в области ее теории, так и приложений. Эта книга представляет интерес не только для физиков и химиков, но и для более широкого круга читателей. Благодаря подробному и систематическому изложению она доступна для инженерно-технических работников, которые могут с успехом применить эти методы исследования для решения важнейших задач современной техники. [c.12]

Физико-химическое и математическое моделирование в гидрогеохимии открыло, возможности не только прогноза изменений качества подземных вод, но и управления этим качеством, являющегося важнейшей задачей современной гидрогеохимии. Управление — это любое изменение состояния объекта, системы или процесса, ведущее к достижению поставленной цели, а в нашем случае — это такие направленные инженерные изменения гидрогеохимической ситуации, которые ведут к формированию или (и) к сохранению требуемого химического состава подземных вод. Действительно, зная конечные требования к концентрациям нормируемых элементов (определяемых их ПДК по ГОСТ 2874—82), можно на основе решения обратных задач моделирования устанавливать те гид-рогеохимические условия, которые необходимы для получения и удержания этих концентраций. В наших реальных гидрогеологических ситуациях [c.229]

Методы аналогового моделирования фильтрационных задач, в том числе и составления прогноза с применением указанных выше устройств, приведены в рекомендациях института ПНИИЙС по применению современных математических методов к решению гидрогеологических задач при инженерных изысканиях [1031. В них дана методика схематизации природных условий, составления расчетных схем и фрагментирования, расчета и изготовления моделей и описана общая последовательность моделирования. [c.139]

Важную роль в расширении использования ЦВМ сыграла разработка их хорошего математического обеспечения. Уже первый опыт использования вычислительных машин в 50-х годах показал, что разработка программ для них является очень длительным, трудоемким и дорогостоящим процессом. Современные ЦВМ имеют несколько алгоритмических языков для решения задач в различных областях (АЛГОЛ—для решения научных аадач, ФОРТРАН — инженерно-технических, КОБОЛ — экономических, СИМСКРИПТ — процессов моделирования и т. д.). Кроме того, они снабжаются специальными комплексами программ, обеспечивающими удобство общения человека с машиной, снижение трудоемкости программирования, эффективное использование вычислительных машин. Такие комплексы программ получили название операционных систем. [c.49]

Составители пособия преследовали цель создания комплексного и современного алгоритма решения научно-исследовательских, технологических и технических задач студентами старших курсов и аспирантами. В работе показан ход исследовательского и инженерного решений, которые всегда взаимосвязаны. Технологическая задача определяет направление исследований, результаты исследований раскрывают новые свойства процессов, требуюших теоретического обоснования и создающих основу для новых технических решений. [c.325]