Объекты исследований и экспериментальная установка

Для обеспечения константами математического описания процессов химического формования проводят серию лабораторных экспериментов, основу которых составляют теплофизические и механические методы. Сложная динамика физических и химических свойств полимерных систем и большой объем информации, получаемой в таких экспериментах, делают необходимым автоматизацию этих исследований с помощью вычислительной техники. Это позволяет проводить анализ характеристик состояния объекта в реальном времени (скорости измерения и обработки превышают скорость процесса), что дает возможность управлять состоянием для оптимизации режима ведения процесса (температуры, состава и т. д.) [167]. Создаваемые экспериментальные установки или приборы должны иметь необходимый набор датчиков с вычислительными мощностями (микропроцессорами) с последующим объединением их через локальную вычислительную сеть с центральной ЭВМ или без нее. При таком построении экспериментальной установки, которая оказывается весьма сложной, возникает проблема выбора приборного базиса , т. е. определения минимального числа датчиков, позволяющего описать изучаемое явление, а информация о поведении полимерного материала должна быть получена для одного образца с последующей корреляцией всех физикохимических характеристик. [c.96]

Методологически задача выполнения научных исследований для оценки параметров (или выбора) модели процесса или ХТС состоит из нескольких этапов, а именно а) задания некоторого множества моделей объекта на основе фундаментальных законов (закономерностей) или априорной информации б) разработка структуры, состава, элементов, системы управления и изготовления экспериментальной установки в) планирования и проведения экспериментов на установке г) обработка экспериментальных данных для идентификации модели (определения параметров) д) выдачи модели процесса или ХТС на стадию проектирования. При неудачном выполнении одного из этапов в указанной последовательности цикл действий может повторяться с любого из этапов, т. е. длительность проведения эксперимента и обработки результатов зависит от четкости его постановки, корректности математического обеспечения и уровня автоматизации. [c.58]

Конкретная область применения того или иного углеродного материала в конечном итоге определяется его свойствами, на которые определяющее влияние оказывают условия осуществления процесса термолиза. В связи с этим бьш проведен активный планируемый эксперимент, в котором независимыми входными переменными служили технологические параметры процесса начальная температура греющей поверхности печи со стороны, обращенной к засыпи перерабатываемого материала, скорость подъема температуры, конечная температура нагрева, время выдерживания при конечной температуре. Объектами исследования служили бурый уголь разреза Константиновский (Днепровский бассейн), и длиннопламенные угли концентрат шахты им. Челюскинцев (Центральный Донбасс) и шахты Благодатная (Западный Донбасс). В результате реализации на каждом из типов сырья матрицы планирования 2 и обработки полученных экспериментальных данных были построены адекватно описывающие опытные данные уравнения регрессии, которые могут служить для определения рациональных технологических параметров, необходимых для получения углеродного материала с заданными свойствами, исходя из направления его дальнейшего использования. В частности, для газификации, где требуется выход летучих веществ не более 10 % и реакционная способность не менее 2 см /(г с), начальная температура греющей поверхности не должна превышать 600 °С, скорость подъема температуры - не более I °С/мин, конечная температура - 6(Ю-700 °С. Полученные результаты использованы при предпроектных проработках для опытной установки термолиза производительностью 10 тыс т сырья в год. [c.210]

В разд. 10 рассматриваются вопросы статистической обработки опытных данных, оптимального планирования эксперимента и построения систем автоматизации экспериментальных исследований. Особое внимание уделяется перспективным методам, позволяющим сократить сроки и материальные затраты на экспериментальные исследования. Дается описание типовых методов планирования, позволяющих эффективно осуществлять поиск оптимальных условий эксперимента и разрабатывать по результатам специально спланированных опытов математические модели исследуемых объектов и процессов. При изложении вопросов построения систем автоматизации экспериментальных исследований на базе современных средств вычислительной техники особое внимание уделено описанию стандартных устройств сопряжения (интерфейса) экспериментальной установки с вычислительной машиной. Приведенный материал, раскрывающий широкие возможности современных средств автоматизаций эксперимента, может быть использован для разработки систем применительно к широкому классу теплотехнических объектов. [c.10]

Экспериментальные исследования подразделяются на натурные и модельные Натурные исследования (испытания) провес дят на действующем объекте. Их целью является изучение каких-либо характеристик объекта или отдельных его частей под влиянием всей совокупности процессов, протекающих в объекте данной геометрической конфигурации и конкретного конструктивного исполнения. Модельные исследования проводят на специально создаваемых стендах — экспериментальных установках [1, 2, 3]. Их целью является детальное изучение отдельных процессов, протекающих в реальных объектах. [c.399]

НИЙ, позволяющее увеличить диапазон частот и проводить исследование более широкого круга объектов ио сравнению с известными методами. Доказано, что описанный метод применим для образцов с различными свойствами при частоте порядка 2 МГц. Однако легко могут быть также осуществлены измерения в диапазоне частот 1—20 МГц, а при тщательном выполнении экспериментальной установки — ив более широкой об-л асти частот, выходящей за эти пределы. [c.214]

С другой стороны, чтобы получить результат измерения, необходима экспериментальная установка, которая требует затрат средств и времени на ее изготовление и проведение экспериментов. Еще одна весьма существенная особенность экспериментального метода исследования состоит в масштабировании исследуемых процессов. Дело в том, что экспериментальные измерения редко удается проводить на установке реальных размеров - для этого натуральная установка, как минимум, должна быть смонтирована. Но расчетные результаты для промышленной установки как раз и нужны еще на стадии ее проектирования, чтобы заранее найти необходимые параметры ее работы (скорости, размеры, необходимые разности давлений и т. п.). Во многих случаях, когда разрабатываются данные для уникальной будущей установки (проектируемой плотины, еще не существующего аппарата, проектируемого самолета и т. п.), эксперименты приходится проводить на уменьшенных моделях будущего объекта. При этом возникает очень важный вопрос о достоверности применения результатов измерений, полученных на уменьшенной модели, к будущему объекту больших размеров. Ответ на этот весьма важный вопрос может быть получен на основе метода теории подобия, которая указывает, как рационально организовать экспериментальные из-78 [c.78]

В экспериментальном отношении сорбционные исследования являются очень сложными и трудоемкими, так ак скорость уста- овления сорбционного равновесия очень невелика. Результаты сорбционных исследований зависят от правильности подбора объектов исследования (сорбат—сорбент), герметичности установки и многих других факторов. [c.144]

Экспериментальная установка, на которой проводили исследование влияния различных параметров на эффективность процесса разделения при свободном испарении жидкостей, подробно описана в работе [5]. Методика проведения эксперимента состоит в следующем исходную жидкость заливают в испаритель дегазируют ее предварительной кристаллизацией с последующим вакуумированием откачивают объем конденсатора (используется только один конденсатор) и свободный объем испарителя до остаточного давления мм рт. ст., после чего отключают систему от вакуумного насоса термостатируют поверхности испарения и конденсации при различных температурах и ведут процесс до момента испарения 10% жидкости. В качестве объекта исследования выбрана система муравьиная кислота — вода с исходным содержанием муравьиной кислоты 94%. [c.81]

Настоящие исследования проводились на специально разработанной установке и балансирном стенде [1]. Объектом исследования являлись экспериментальные образцы турбокомпрессора с рабочими колесами полуоткрытого типа с радиальными лопатками (Дг = 140 135 и 130 мм). Опыты, проведенные на балансирном стенде, позволили сопоставить результаты определения к. п. д. нагнетателя по температурным измерениям, по измерениям крутящего момента и показали хорошую сходимость этих двух методов нахождения к. п. д. На основании проведенных опытов выявлены принципы компоновки турбокомпрессора, исключающей теплоотдачу от турбины к нагнетателю, и разработан метод оценки компоновки турбокомпрессора по этому параметру. [c.69]

Ооч, Со, и оценены по данным экспериментальных исследований промышленной установки данного типа как объекта оптимизации. [c.115]

Исследование распределения газов по длине секционированного регенератора с прямоточными подовыми каналами проводилось на модели отопительной системы коксовой печи, выполненной из органического стекла в масштабе 1 5 по отношению к моделируемому объекту. Отопительный простенок предполагается состоящим из 34 вертикалов и предназначается для обогрева печных камер большегрузных коксовых печей размером 7,0 X 19, 6 X 0,41 же полезным объемом 44,3 м . В связи с двусторонним подводом воздуха отопительная система разбита на изолированные друг от друга стороны коксовую и машинную. Это дало возможность работать на модели простенка из 18 вертикалов, что соответствует машинной стороне батареи, а при изучении коксовой стороны предусматривалось отключение двух секций регенераторов и пары вертикалов. Так как каждый регенератор связан с двумя простенками, а экспериментальная установка включает в себя модель лишь одного простенка, неработающие косые ходы регенераторов восходящего и нисходящего потоков были соединены каналами, сопротивление которых с помощью регулировочных шиберов уравнивалось с сопротивлением пары вертикалов. Регенераторы снабжены реверсивными клапанами для подачи в отопительную систему воздуха, моделирующего потоки отопительных газов. Прямоточное направление движения газов в подовых каналах достигается при подводе воздуха или бедного газа из тоннеля через отверстия в верхней фундаментной плите и клапаны, расположенные по обе стороны разделительной стенки подового канала (рис. 1). Общий вид модели отопительной системы показан на рис. 2. [c.177]

Экспериментальная установка, основными узлами которой являются трубка с адсорбентом и катарометр Г-10, не отличается от описанной ранее [3]. Газы использовали технические, что не представляло особых опасностей, так как объектом исследования были концентрированные системы. [c.251]

В сущности любую исследовательскую экспериментальную установку можно рассматривать как своего рода модель, если под образцами понимать те объекты, к которым в последствии будут применены результаты исследования. Чем шире круг возможных объектов, тем ценнее результаты исследования. Последнее достигается полнотой постановки задачи (учет возможно большего числа эффектов) и широтой исследования, т. е. широким диапазоном изменения характерных для задачи критериев подобия. [c.40]

Выбору объектов для внутрипластового горения, его широкому внедрению на том или ином месторождении должно предшествовать экспериментальное исследование на модели, максимально отражающей реальные геолого-физические условия пластовой системы. Например, на моделирующей установке ВНИИнефть типа УВГ-5000, по мнению создателей модели, можно исследовать и оценить динамику изменения температуры в различных зонах пласта эффект влияния гравитационного разделения пластовых и генерирующих флюидов на протекание процесса количество сгораемого топлива удельный расход воздуха коэффициент использования кислорода скорость перемещения фронта горения при различных темпах нагнетания рабочих агентов и т. д. [c.51]

Суть эксперимента на пилотной установке, так же как и на лабораторной, в основном состоит в нанесении возмущений скачкообразного или импульсного вида по опасным каналам, ввода защитных воздействий и регистрации всех параметров. Обработка экспериментальных данных с целью получения динамических характеристик объекта аналогична обработке результатов активного эксперимента при исследовании обычных процессов. [c.172]

Для составления неформальной ММ аппарата или ТП требуется, пользуясь активным методом, осуществить экспериментальное исследование каждого происходящего в объекте физикохимического процесса на какой-либо лабораторной установке. В качестве будут выступать регулярные функции аргументов t или I (изменения расходов, распределения температуры и др.) или заданные величины (начальные концентрации, температуры реагентов и т. п.). При этом широко применяются методы планирования экспериментов. [c.251]

Объектом проектного исследования является любой законченный этап экспериментальных разработок, поскольку на каждом этапе получают новую информацию, корректирующую наши представления о технологической схеме и аппаратуре нового промышленного объекта. Любой последующий этап в разработке нового производства связан с монтажом пилотной или опытной установки либо промышленного объекта, для которых проектное исследование может и должно являться отправной позицией на пути их создания. [c.17]

В большинстве случаев технические рекомендации для проектирования представляют собой отчет об экспериментальной работе и лабораторный или опытный регламент производства. Отчет содержит условия и результаты проведенных исследований, а в регламенте фиксируются оптимальные условия проведения технологического процесса и рекомендации по конструкциям оборудования. Кроме того, в отчете и в регламенте дается информация о качестве исходного сырья и готового продукта, а также ряд других данных, необходимых для проектирования промышленного объекта. При этом методом оптимизации данных, приводимых в регламенте, часто является субъективная оценка исследователем результатов проведенных опытов. Как правило, регламентом не учитывается увеличение размеров оборудования при переходе от опытных установок к промышленным объектам, в то время как мощность промышленного цеха иногда превышает производительность опытной установки в несколько десятков раз. [c.47]

В нормативах размещения тепловых датчиков обнаружения загораний не учитываются физико-химические свойства новых горючих веществ и материалов. Для защиты объектов с такими материалами число датчиков, их относительное расположение и высоту установки следует принимать на основе экспериментальных исследований или аналитических расчетов в зависимости от категории пожароопасности помещения, характера технологического процесса, вида защищаемого объекта, скорости распространения пламени и количества выделяемого тепла. [c.58]

Предъявляемые к изотопным гамма-установкам требования определяются их назначением, условиями эксплуатации и особенностями облучаемых объектов. По назначению различают установки для экспериментальных (преимущественно научных) исследований установки для полупромышленных исследований и технических экспериментов с большим многообразием облучаемых объектов установки для промышленной радиационной обработки различных объектов. [c.161]

Выбор типа регулятора определяется результатами исследований статических и динамических характеристик регулируемого объекта и регулятора. Исследование системы автоматического регулирования может быть проведено различными методами аналитически, методом математического моделирования на электронной или пневматической моделирующей установке, графическим методом и экспериментально. [c.241]

Объект, обладающий определенными реальными свойствами, изменяющимися в зависимости от условий его существования, называют оригиналом. Если оригинал достаточно сложен, то его непосредственное исследование в больщинстве случаев неэкономично, трудоемко, т. е. требует больших материальных и временных затрат. Поэтому свойства сложного оригинала чаще всего изучают на его модели, а результаты исследования модели после их обработки переносят на оригинал. Создание модели, воспроизводящей изучаемые особенности структуры и поведения оригинала, и последующее исследование этой модели с распространением результатов на оригинал называют моделированием. В прикладных науках моделирование проводят с использованием материальных моделей. Материальные модели разделяют на физические и математические. При физическом моделировании процессы в оригинале и физической модели не отличаются по физической природе. Основное отличие между оригиналом и моделью— их размеры. Опытные данные, полученные при исследовании физической модели, представляют в виде уравнений, содержащих критерии подобия (Рейнольдса, Архимеда, Фруда, Пекле, Прандтля, Нуссельта и др.), и безразмерных соотношений геометрических и физических величин. Физическое моделирование сводится к воспроизведению равенства определяющих критериев подобия в модели и оригинале в пределах изменения основных параметров процесса, которые исследованы на модельных установках. В подавляющем большинстве случаев ХТП настолько сложны, что соблюдение подобия модели и оригинала, заключающееся в одновременной идентичности многих критериев подобия, практически невозможно. Кроме этого, современные ХТП иногда не поддаются изучению в чистом эксперименте. Не всегда имеется экспериментальная база и возможности выделения большого числа квалифицированных кадров. [c.88]

Изучение процессов в сложных технологических системах, разработка и проектирование этих систем связано в той или иной мере с необходимостью построения достаточно надежных математических моделей, являющихся основой развития методов расчета систем. Математическое описание систем термического обезвреживания минерализованных вод должно разрабатываться на основе надежных экспериментальных данных, полученных в результате исследований отдельных процессов в установках концентрирования и получения сухого остатка. Необходимо, чтобы математические модели, учитывая частные особенности рабочих процессов и схем установок, позволяли использовать их для решения достаточно широкого класса задач. Они должны легко корректироваться с учетом особенностей объектов. При математическом описании приходится рассматривать задачи, решение которых зависит от большого количества факторов. Необходимо учесть эти факторы в совокупности, во взаимодействии, выявить главные и второстепенные, оценить, насколько это возможно, влияние отдельных факторов на всю систему. [c.107]

Проведенные ВНИИГазом на Белоусовской КС экспериментальные исследования (в качестве объекта испытания использовался газотурбинный ГПА типа ГТ-700-5) показали, что увеличение сопротивления выпускного тракта в пределах 500—600 Па при температуре атмосферного воздуха 15—20 °С не оказывает существенного влияния на рабочие характеристики газотурбинной установки (рис. 97, а, б, в). [c.222]

Авторы исследовали эффективность очистки сернисто-щелочных сточных вод сжиганием содержащихся в них органических примесей при неполном испарении влаги. Установку для экспериментального исследования и его методику уже описывали Объектами исследования служили сернисто-щелочные воды различных цехов нефтеперерабатывающих заводов с начальными ХПКн = 6 105 г/л. [c.108]

Авторами метода [63, 64] описана экспериментальная установка, в которой УЗ-возбуждение изделий осуществляли упругими волнами частотой 20 кГц и мощностью несколько сотен Вт, амплитуду которых модулировали с частотой до 1 Гц. Для регистрации температуры использовали- тепловизор Jade II фирмы EDI (Франция), который обеспечивал запись термограмм форматом 320 х 240 с частотой кадров до 200 Гц в спектральном диапазоне 3. .. 5 мкм. Время одного теста достигало 3 мин. Объектами исследования были композиционные материалы (угле- и стеклопластики) и керамики, для которых продемонстрированы такие преимущества ультразвуковой стимуляции как селективность в отношении дефектов и эффектив- [c.148]

Изотопные гамма-установки, не требующие специально оборудованных помещений (например, типа МРХ, РХ, РХМ и др.),. предназначены для проведения разнообразных радиационно-химических исследований в условиях научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений. Требования, предъявляемые к изотопным гамма-установкам этого класса, определяются условиями эксплуатации, экспериментальными возможностями и технико-экономическими показателями. Одно из главных — обеспечение широких экспериментальных возможностей. Это означает, что мощность дозы, создаваемая облучателем, должна быть порядка 3—5 Вт/кг и обеспечивать достаточно равномерное облучение объектов исследования (например, в пределах 20%), объем рабочей камеры в пределах 1—5 л. К числу обязательных требований относится также возможность проводить исследования в широком интервале температур (например, от —40 до -Ь560°С) и давления в статических, проточных и циркуляционных условиях. Общее требование для всех установок—создание безопасных условий труда исследователей и обслуживающего персонала. [c.154]

Проведенное нами экспериментальное исследовапие кинетики реакций восстановления окислов свинца и цинка окисью углерода [2, 3] с образованием жидкого и парообразного продуктов показало существенное отличие установленных кинетических закономерностей от характерных для процессов восстановления, протекающих с образованием твердых продуктов. Исследование проводилось в условиях постоянства давления и температуры на вакуумной установке с циркуляцией газа-восстановителя и вымораживанием образующейся двуокиси углерода жидким азотом [4, 3. Контроль процесса осуществлялся непрерывным взвешиванием образца на электромагнитных весах с автоматической записью. Объектом исследования служили химически чистые порошки окислов свинца и цинка крупностью — 200 меш. [c.177]

Справедливость второго и третьего предположений может быть проверена при экспериментальном исследовании динамики объекта. Все реальные химико-технологические аппараты и установки являются системами с распределенными в пространсгве параметрами, поэтому первое предположение есть идеализация свойств объекта, или, точнее, упрощение поставленной задачи. Влияние [c.136]

Экспериментальное исследование разработанных математи-чеких моделей стационарных режимов и динамики было осуществлено на рассмотренном в разделе 4.1 технологическом процессе получения смеси хладонов 11 и 12 в условиях опытнопромышленной установки, сравнительной оценкой отклика физического объекта ( верх колонны 3) и его модели на фиксированное состояние вектора входных параметров Л ах- В режиме исследования ректификационная колонна была переведена в работу на себя , что соответствует рассмотрению математической модели динамики дефлегматора в виде системы уравнений (2.7.12) при значении степени конденсации равным единице. [c.184]

Специфика измерений высоковакуумными манометрами. Обычно измерения глубины вакуума в области низких давлений проводятся с целью определения плотности потока молекул, падающих на определенную поверхность внутри вакуумной системы. Интересующий нас объект может быть тонкой пленкой, подложкой или каким-либо прибором. Обычно предполагается, что измеряемое манометром давление газа соответствует условиям, одинаковым для всех точек данной вакуумной камеры. Это предположение, однако, является всего лишь аппроксимацией, поскольку в области очень низких давлений поведение газа определяется в основном взаимодействием молекул газа со стенками камеры, а не между собой. Следовательно, распределения самих частиц и их скоростей не являются однородными и отличаются от максвелловских. Для ионизационных манометров характерен еще ряд ограничений в измерении давления газа и большая часть источников ограничений не может быть устранена. Для уменьшения величины этих эффектов и оценки точности измерения в области малых давлений необходимо разобраться в механизмах, ответственных за эти эффекты. Проблема неоднородности распределения газа в вакуумных системах рассматривалась Муром [357]. Он перечислил причины, которые могут приводить к изменению плотности газа. Причиной могут быть насосы, действующие как ловушки и как источники направленного распространения газовых частиц. Эффект может быть связан с неупругим отражением падающих на стенку молекул, с поверхностной миграцией адсорбированных газов, вариацией скоростей адсорбции и десорбции на определенных участках внутренних стенок. Изменение плотности газа может быть вызвано разницей в температурах элементов системы. Хотя попытки описать аналитически реальное распределение газа и были сделаны, однако они были выполнены для систем с простейшей геометрией. Экспериментальные исследования в этом направлении были проведены Холлэндом, который рассматривал общее давление газа как сумму максвелловской и направленной составляющих [358]. Он закрепил ионизационную манометрическую лампу так, что ее впускная трубка могла поворачиваться, и наблюдал значительную разницу в давлении при различных ориентациях, измерительной лампы. Поскольку все источники неравномерного распределения давления газа устранить невозможно, при установке ионизационной лампы в вакуумную систему необходимо принимать во внимание хотя бы наиболее важные из них. Если манометрический датчик обращен в сторону насоса, криогенной панели или активно обезгаживаемой поверхности, такой, например, как нагреваемый элемент, то он, по-видимому, будет показывать давление, соответствующее либо более низкой, либо более высокой плотности частиц по сравнению с атмосферой, окружающей подложку. Для получения более близкого к реальному значения давления необходимо соединительную трубку манометрического датчика направить в обратную сторону или вбок таким образом, чтобы эффекты направленности потоков были близки к тем, которые имеют место у подложки. Опасность неправильного показания давления больше в системах с мощными насосами из-за высоких скоростей десорбции. В этих условиях можно ожидать преобладания направленной составляющей давления, которое вряд ли будет правильно измерено с помощью манометра. [c.330]