Разработка алгоритмов решения задач исследования ХТС

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ ХТС [c.308]

Разработкой алгоритмического обеспечения решения расчетных задач и задач совместного выбора параметров теплообменников-конденсаторов и АСР мы завершили создание инструмента, позволяющего в принципе практически реализовать общую функциональную схему алгоритма проектирования (см. рис. 1.2). Вместе с тем следует напомнить, что при построении математических моделей конденсаторов и блока их динамической связи с основным аппаратом технологического комплекса был сделан ряд упрощающих посылок, требующих экспериментальной проверки их корректности. Иными словами, необходима экспериментальная проверка адекватности разработанных моделей их физическим аналогам. С другой стороны, формирование большинства блоков, входящих в общий алгоритм проектирования, не может быть выполнено без проведения исследования стационарных и динамических характеристик теплообменника-конденсатора, а также свойств замкнутой системы регулирования на множестве конструктивно-технологиче-ских параметров аппарата. Решение этих задач возможно лишь в рамках имитационного моделирования, которое требует конкретизации информации, соответствующей табл. 3.1—3.3. [c.165]

Математические методы в химии и в химической кинетике в частности находят самое широкое применение. Активное использование ЭВМ и современных методов математического анализа позволяет решать широкий круг вопросов, связанных с созданием химических баз данных, информационно-поисковых систем, распространением методов вычислительного эксперимента и имитационного моделирования в химии, развитием математического моделирования химико-технологических процессов, решением математических проблем теоретической химии, термодинамики, химической и физической кинетики и теории горения, применением методов теории графов, совершенствованием методов обработки экспериментальных данных и решения задач идентификации моделей, созданием систем автоматизации эксперимента, разработкой проблемно-ориентированных языков и методов машинной аналитики и т. д. Все это позволяет говорить о становлении нового научного направления — химической информатики и математической химии. По отдельным из названных вопросов проводится значительное число конференций [83-85,286,288,290,291,333,498,527], однако в монографической литературе [187, 236, 328] представлены лишь традиционные задачи, чаше всего вычислительного характера. Данное приложение призвано хотя бы частично восполнить этот пробел. Мы приведем здесь ряд нестандартных численных методов, которые только в последнее время начали применяться для анализа уравнений химической кинетики. В основном дается описание алгоритмов. Программная их реализация упоминается по необходимости весьма кратко, однако везде, где это возможно, даются соответствующие ссылки. В приложении 3 существенно используется разработанное в НИ ВЦ АН СССР (Пущине) программное обеспечение качественного исследования динамических систем. Приложения 6, 7 носят информационный характер. В них дается краткое описание новых математических средств — алгоритмов и программ интегрирования жестких систем дифференциальных уравнений и методов интервального анализа. [c.239]

Этап составления математического описания процесса — наиболее значительный и сложный в общем комплексе вопросов расчетного исследования конкретного производства. Составление математического описания, адекватного реальному процессу, зависит прежде всего от степени изученности последнего. Вместе с тем следует иметь в виду, что чрезмерное усложнение и детализация математического описания могут повлечь за собой серьезные вычислительные трудности, которые сделают невозможным решение задачи исследования даже при наличии мощных вычислительных машин. Поэтому на этапе составления математического описания необходимо всегда иметь четкое представление о вычислительных проблемах, связанных с решением используемых уравнений. Если подобная задача решается впервые и нет возможности воспользоваться опытом решения аналогичных задач, то следующим этапом является этап выбора численного метода и разработки алгоритма. [c.48]

Разработка оптимальной организации вычислительных процедур при решении задач оптимизации основана на использовании топологических моделей ХТС в виде информационно-потоковых мультиграфов, параметрических информационных и сигнальных графов, т. е. на применении оптимальных алгоритмов стратегии исследования ХТС (см. гл. V). [c.302]

Итак, можно констатировать, что у всех исследований, направленных на разработку эмпирических предсказательных алгоритмов трехмерных структур белка, неадекватными изучаемому явлению оказываются и положенные в их основу спиральная концепция Полинга-Кори, и гидрофобная концепция Козмана об организации нативной конформации, и используемые методы, и выбранная стратегия решения задачи. Такой путь следует считать бесперспективным, так как он в принципе, а не из-за сложности проблемы или недостатка экспериментального материала, не может привести к конечной цели - априорному количественному описанию геометрии и конформационных возможностей остатков в белковой глобуле. Не может играть он и вспомогательную роль, например, в получении промежуточных данных о структуре или ее отдельных частей, которые были бы полезны в последующем уточнении. Бесперспективность эмпирического подхода подтверждают результаты всех предпринятых за последние три десятилетия попыток следовать ему. [c.81]

Возможности современных средств вычислительной техники и достижения вычислительной математики позволяют весьма эффективно использовать вычислительные машины в области химической технологии во всех рассмотренных вьппе областях ее применения. От инженера-исследователя теперь требуются предельно точная формулировка задачи и разработка алгоритма ее решения, для чего необходимо совершенное владение численными методами анализа и одним из важнейших инструментов исследования — вычислительной машиной. [c.16]

Результаты проведенного исследования могут рассматриваться как конечные и непосредственно использоваться в перспективном планировании развития подотрасли химических реактивов и особо чистых веществ. Вместе с тем, эти результаты могут найти применение при разработке алгоритмов и программ задач прогнозов и оптимизации хозяйственной деятельности ВПО Союзреактив с решением их в автоматическом режиме на ЭВМ. [c.211]

НИЯ систем нелинейных алгебраических уравнений. 2. Методы, в которых на основе исследования конкретной структуры моделируемого объекта удается сократить размерность решаемой совместно системы уравнений. 3. Методы расчета, получаемые в результате разработки некоторых упрощенных алгоритмов, и предназначенные для решения узкого круга задач. [c.51]

В решении проблемы создания СТД тепловозов можно выделить задачи теоретического и прикладного характера. В круг основных задач, образующих теорию технической диагностики, можно отнести исследование объекта диагностирования с целью установления связей между его элементами, выделения возможных состояний ИТ. д. построение и изучение моделей объектов диагностирования разработку и исследование алгоритмов диагностирования разработку принципов и способов построения средств диагностирования оценку эффективности СТД. [c.238]

При разработке математического обеспечения АСУ ТП Сода были проведены исследования с целью модификации известных и разработки новых алгоритмов идентификации [70,71], причем предлагаемые алгоритмы обладают повышенным быстродействием и точностью идентификации по сравнению с опИ санными [72] и могут быть применены для широкого класса не только статических, но и динамических систем. При функционировании АСУ ТП Сода информация о ходе технологических процессов, протекающих в отделениях содового производства, которую получают с помощью первичных преобразователей через нормирующие индивидуальные и групповые преобразователи, поступает в ИУК. Данные аналитического контроля, получаемые в химической лаборатории, сообщаются старшему технологу-оператору, который заполняет реквизиты соответствующих форм и передает их сменному оператору ИУК. Последний с помощью СИД-1000 вводит значения этих параметров в память вычислительного комплекса (ВК). Аналогично осуществляется ввод данных о состоянии оборудования, сообщаемых старшему технологу-оператору начальником смены. В каждом ВК проводится обработка информации, поступающей от соответствующих отделений производства, и решение других задач АСУ ТП в соответствии с общим алгоритмом функционирования. Информационная связь между вычислительными комплексами организуется посредством двух модулей параллельной передачи данных. [c.218]

Характерной особенностью обратных задач теплообмена является некорректность исходной постановки, связанная с возможной неоднозначностью и неустойчивостью их решения, что требует разработки специальных математических методов и вычислительных алгоритмов, а также оптимального планирования и должной технической организации экспериментальных исследований. [c.4]

Авторы выражают благодарность сотруднику НИИММ ЛГУ В. Я. Ривкинду и коллегам по работе в ГИПХе и ВНИИНефтехимб О. С. Луковскому, И. В. Симаковой и Л. П. Шапиро, принимавшим участие в разработке алгоритмов решения сложных задач на ЭВМ и в экспериментальных исследованиях. [c.5]

Большой объем исследований в настоящее время связан с разработкой так называемых методов экспертного синтеза в рамках имитационных моделей. В этом случае в процессе проведения имитационного эксперимента управления вырабатываются алгоритмически, но не путем решения оптимизационных или игровых задач, а с помощью экспертного синтеза, т. е. путем разработки алгоритмов, дающих возможность вычислить в каждый момент времени разумные управления по значениям величин, характеризующих состояние процесса в этот момент (либо на некотором интервале времени, предшествующем этому моменту). Такие алгоритмы возникают в результате опросов экспертов, а также после обработки результатов наблюдений за действиями реальных управляющих органов и просто из соображений здравого смысла. [c.7]

Вместе с тем, несмотря на широкие возможности применения методик того или иного вида неразрушаюш,его контроля, доступные для решения задачи с помощью одного вида контроля, ограничены особенностями его физического взаимодействия с контролируемым объектом. Поэтому большое значение имеют развернувшиеся исследования по разработке комплексного контроля, основанные на органичном сочетании методик нескольких видов неразрушающего контроля при испытании одного объекта. Сложность реализации этой идеи объясняется необходимостью глубокого изучения физической сути каждого метода и разработки обобщенного алгоритма обработки многообразной информации о конкретном типе изделий. Естественно, что в связи с большими материальными затратами, комплексный неразрушающий контроль будет внедряться в практику для контроля изделий, работающих в напряженных состояниях или при производстве массовой продукции, где его применение экономически целесообразно. [c.361]

Многообразие поисковых задач, особенности объектов контроля, специфические условия применения аппаратурных средств, высокие требования по функциональным возможностям, чувствительности, надежности, весогабаритным и эксплуатационным характеристикам практически исключают возможность использования для их решения технических средств интроскопии общепромышленного назначения. Напротив, в больщинстве случаев для решения конкретных поисковых задач требуется целенаправленный анализ вариантов их решения, поиск и оптимизация физического метода или их комбинаций, разработка алгоритма работы и структурнофункциональной схемы, исследование физических и технико-технологических возможностей построения аппаратуры. [c.627]

РТспользование метода Монте-Карло для решения задач химической кинетики пока не нашло должного распространения. Имеющиеся попытки применения этого метода, например для интегрирования уравнений скоростей реакций [108, 199] или изучения кинетики высокотемпературного разложения молекул метана и тетра-хлорсилана [34], носят скорее характер пробной постановки задач, чем разработку алгоритмов их решения. По-видимому, весьма редкое использование метода Монте-Карло в расчетах при исследовании химической кинетики и, в частности, для отыскания констант скоростей реакций связано отчасти с новизной этого метода и, следовательно, недостаточным знанием его возможностей, а отчасти с отсутствием в ряде случаев ЭВМ, без которых моделирование случайных величин практически немыслимо. [c.243]

Принято также выделять алгоритмы, позволяющие проводить расчеты разделения неидеальных смесей, расчеты сложных колонн и их комплексов. На ранних этапах создания общих алгоритмов расчета процесса многокомпонентной ректификации введение различного рода допущений было вполне оправдано, так как основной целью работ являлась разработка методов решения систем уравнений математического описания и обеспечения сходимости итерационных схем решения. В дальнейшем введение учета неидеальности разделяемой смеси и концепции реальной ступени разделения потребовало существенной доработки созданных алгоритмов. При этом часто предпринимались попытки использования уже разработанных алгоритмов, например, основанных на концепции теоретической ступени разделения [202, 212] в решении задач с учетом реальной разделительной способности тарелки [230, 281], определяемой через коэффициент полезного действия (к. п. д. Мэрфри) [230, 281, 130] или к. п. д. испарения [230]. При этом отмечалось, что введение к. п. д. испарения более предпочтительно, чем учет разделительной способности тарелки через к. п. д. Мерфри [230, 281]. В таких алгоритмах обычно принималось допущение постоянства к. п. д. для всех ступеней разделения и относительно всех компонентов разделяемой смеси. Введение таких к. п. д. ступеней разделения приводит к большой вероятности появления на некоторых итерациях расчета отрицательных величин концентраций компонентов, что исключает возможность продолжения расчетов [130]. С целью преодоления таких трудностей обычно использовались либо различные модифицированные определения эффективности ступени разделения [230, 281], либо вводилась коррекция величин к. п. д. в процессе решения. Последнее в свою очередь может являться причиной зависимости получаемого решения от способа задания начальных приближений или даже получений неоднозначного решения задачи [130]. В то же время в результате ряда расчетных и теоретических исследований [130, 132, 183] было показано и подтверждено экспериментально, что эффективности ступеней разделения существенно различны и, кроме того, эффективность каждой ступени различна по отношению к компонентам разделяемой смеси. Возможным выходом из такой ситуации (необходимость учета указанных явлений при обеспечении достаточной устойчивости итерационных схем расчета) может служить прием, основанный на отказе от использования к. п. д. в математическом описании ступени разделения с реализацией прямого расчета, составов фаз, уходящих со ступени разделения [130]. В этом случае учиты- [c.52]

В первом случае цель состоит в том, чтобы достаточно оперативно (в сжатые сроки) найти путь, который позволил бы передать автомату решение задач, составлявших ранее функцию мозга человека или животного (например, тина зрительного узнавания объектов). При такой постановке основное содержание исследований заключается в разработке алгоритма, позволяющего решать с применением ЭВМ выбранную задачу. Здесь па первом плане пе столько изучение какой-либо системы мозга, сколько имитация ее работы. Этот процесс называют иногда разработкой модели, аналогичной прототипу по своим входо-выходпым отаошениям, по- [c.8]

Предлагаемая книга рассматривает теорию неизотермической фильтрации, результаты лабораторных и промысловых экспериментов и работ. В ней приведены решения многих задач, выдвинутых запросами современной науки и нефтедобывающей практики исследования порового пространства, совместное движение флюидов, обладающих реологическими свойствами, в неоднородном коллекторе при неизотермических условиях, учет проявления капиллярных сил, анализ результатов лабораторных экспериментов, разработка физико-математических моделей и создание расчетных алгоритмов для ЭВМ, анализ крупных промысловых экспериментов по изучению неизотермии в реальных скважинах и, наконец, проведение термозаводнения на месторождении, содержащем парафинис-тую неньютоновскую нефть. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология