Численное моделирование синтеза

Кроме уже упомянутой классификации в соответствии с энергетическими барьерами, предпринимались попытки унифицировать критерии классификации необычайно разнообразного и богатого явления химической изомерии с помощью современных алгебраических средств — методами теории множеств, графов и групп. Эге [56] описал взаимосвязи между изомерами с помощью теории множеств и отметил важность отношения эквивалентности. Рух и сотр. [57, 58] получили алгебраические аналоги конфигураций перестановочных изомеров для случая общего жесткого молекулярного скелета, на котором размещается заданный набор лигандов. Мислоу [59] классифицировал взаимосвязи между изомерными структурами на основе представления молекул графами, ребрам которых были приписаны веса. Проводились систематические теоретико-групповые исследования [60—63] проблемы хиральности связь между симметрией и хиральностью подытожена в работе Мида [64]. Но наиболее важные применения в химии нашли работы Уги и сотр. [38, 46, 65—69], посвященные логической структуре химии, отношениям эквивалентности в химии и обобщению понятия изомерии. Эти исследования образуют теоретическую основу численного моделирования синтеза и будут рассмотрены в следующем разделе. [c.33]

Численное моделирование синтеза [c.38]

Имевшиеся до настоящего времени системы программ представляли эмпирический уровень численного моделирования синтеза в ЭВМ создавалась база данных об извест- [c.39]

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]

Из сказанного по поводу уравнений (IX.32) следует, что системы стабилизации с компенсационным алгоритмом могут работать даже хуже, чем без такого алгоритма. Это подтвердилось подробным численным моделированием систем стабилизации. Синтез двух подсистем стабилизации в первой фазе был проведен отдельно. Численное моделирование общей системы стабилизации позволило проверить удовлетворительность качества стабилизации тем требованиям, которые предъявляют к стабилизации технологического процесса. [c.364]

Исследования по структурному и параметрическому синтезу проводились с помощью численного моделирования замкнутой системы управления. [c.365]

Недавно была предпринята новая попытка уточнения модели для лазерного термоядерного синтеза, где дополнительно исследована роль нетепловых ядерных реакций в DT + Li мишени [43]. Численное моделирование проводилось на основе модели связанных транспортных и гидродинамических процессов [44]. Были учтены все реакции первого поколения в системе DT + + Li, рассеяние заряженных частиц и нейтронов, реакция развала дейтронов D(n,2n)H, и процессы нетеплового синтеза D + T, D + D и D + Li на ускоренных в нейтронном рассеянии ядрах трития и дейтерия. Типичные результаты в случае объёмного механизма зажигания топлива представлены [c.242]

Для эффективного решения задач, возникающих на всех уровнях иерархии химического производства, необходимо прежде всего выполнить идентификацию операторов отдельных ФХС, составляющих ХТС, т. е. оценить входящие в них параметры. Это может быть достигнуто либо решением обратных задач с постановкой соответствующих экспериментов (если объектом исследования служит действующее производство), либо априорным заданием ориентировочных значений технологических параметров, используя данные аналогичных производств (при проектировании новых химико-технологических систем). После процедуры идентификации отображение (2) можно считать готовым для изучения свойств ФХС в рабочем диапазоне изменения ее параметров нахождения оптимальных конструктивных и режимных параметров технологического процесса синтеза оптимального управления системой анализа и моделирования поведения ХТС, в состав которой в качестве элемента входит рассматриваемая ФХС и т. п. Реализация перечисленных задач так или иначе связана с решением системы уравнений, соответствующих отображению (2), что равносильно получению явной функциональной связи между переменными у и и либо в аналитической форме конечных соотношений, либо в виде результата численного решения задачи на ЭВМ. Формально это решение представляется в виде соответствующего отображения [c.8]

Основа метода математического моделирования — идея иерархического, многоуровневого подхода к. построению математической модели реактора, заключающегося в расчленении сложного химико-технологического процесса на химические и физические составляющие, раздельном их изучении и последующем синтезе общей математической модели из моделей отдельных частей сложного процесса. Общая математическая модель процесса, представляющая собой сложную систему нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, требует для решения разработки специальных методов качественного и численного анализа, как правило, широкого применения современных ЭВМ. [c.3]

Таким образом, изложение дальнейших материалов, относящихся к проблеме моделирования процессов микробиологического синтеза, будет проводиться с точки зрения, согласно которой рост популяции (увеличение ее численности) есть процесс, определяющий весь комплекс изменений в составе культуральной жидкости. [c.14]

Таким образом, цикл клеточного деления, тесно связанный с предшествующей ему стадией репликации хромосом и одновременно протекающим синтезом белка, приводит к образованию двух новых дочерних клеток. Такое размножение микробных клеток, являющееся необходимым следствием их роста, увеличивает численность особей в популяции (рост популяции). Раскрытие законов роста популяции имеет определяющее значение при попытках моделирования процессов микробиологического синтеза. [c.28]

Излишне обсуждать возможность выражения органически детерминированного процесса через закон нормального распределения случайных событий. Не стоит обсуждать также эвристическую ценность выражений (1.43) и (1.44), которая не выше, чем в случае описания кривых роста популяции с помощью степенных рядов, исключенных нами из рассмотрения приемов математического моделирования процессов микробиологического синтеза. Такие приемы следует отнести к попыткам сугубо феноменологического описания наблюдаемого процесса с использованием математической символики получаемые в таком случае численные значения коэффициентов не вскрывают сущности процесса и его закономерностей и справедливы лишь для каждого конкретного случая. [c.53]

Таким образом, для описания роста микробной популяции в замкнутой системе (в условиях периодического культивирования), представляющего достаточно сложный процесс перехода субстрата питательной среды в организованную биомассу популяции, предложены различные математические выражения. При этом подавляющее число зависимостей относятся только к фазам увеличения численности особей популяции. Их выбор осуществляется на основе внешнего сходства описываемых кривых с экспериментальным, после чего проводятся биологические аналогии и поиски физического смысла рассчитываемых параметров. Однако приведенные выше уравнения представляют собой только аппроксимационные подходы к более или менее точному описанию феноменологии процесса нарастания численности без отражения его главной стороны — перехода компонентов питательной среды в биомассу популяции (но не отдельной клетки). Математическое описание процессов микробиологического синтеза можно считать только собственно моделированием тогда, когда в рассмотрение принимаются, по крайней мере, оба [c.53]

Синтез рациональной САУ может быть произведен лишь на основе длительных наблюдений за функционированием действующих очистных сооружений. Однако предпринимается немало попыток изучать структурно-функциональные свойства объекта с помощью математического моделирования. Можно отметить три основных направления, используемых в математическом моделировании технологических процессов вообще и рассматриваемых здесь процессов в частности. При аналитическом методе математическая модель строится на основании всестороннего исследования механизма процесса и составляется нз уравнений материальных и теплового балансов для каждой фазы процесса, а также из уравнений, отражающих влияние гидродинамических факторов и кинетики реакций для каждого компонента. При этом необходимо учитывать коэффициенты диффузии, теплообмена, кинетические константы реакций и т. п. Для определения этих коэффициентов и констант требуется комплекс сложных и точных лабораторных и промышленных исследований. Математическая модель может быть синтезирована также экспериментально. Методами современной математической статистики находят формальное математическое описание процесса в условиях, когда теория процесса разработана недостаточно полно и нельзя дать более или менее точное аналитическое описание. Это новый, кибернетический подход к задаче исследователь устанавливает функциональные связи между входными и выходными параметрами процесса, абстрагируясь от сложных и плохо изученных явлений, происходящих в процессе. Кроме того, существует третий метод составления математических описаний — экспериментально-аналитический, упрощающий задачу определения численных значений параметров уравнений статики и динамики процесса. В этом случае исходные уравнения составляются на основе анализа процессов, наблюдаемых в объекте, а численные значения параметров этих уравне.чий определяются по экспериментальным данным, полученным непосредственно на объекте. [c.169]

Таблпца 6.3. Результаты численного моделирования синтеза аммиака в искусственно создаваемых нестационарных условиях (т = 0,2 с Р = 310 Па I = 10% < 1=2,б7 м с < 2 = 0,66 м с 1=0,13 м 2=0,54 м Р1= [c.162]

Таблица 10.1. Численное моделирование синтеза авшиака в нестационарном режиме

Для выделения путей синтеза, приводящих к разумным значениям скорости и выхода, приходится пользоваться эмпирическими критериями (таким образом мы переходим с неэмпирического уровня на полуэмпирический). В качестве критериев могут использоваться эмпирические сведения [38] энергии связей, электроотрицательности, данные о типах реакций, обеспечивающих высокие скорости и большие выходы. Полезным критерием являются правила орбитальной симметрии. Полностью неэмпирического характера системы численного моделирования синтеза можно было бы достигнуть, если бы критериями служили значения констант равновесия и скорости, вычисленные с помощью (неэмпирических) квантовохимических и статисти-ко-термодинамических методов. Как указывают авторы работы [38], реализация такого подхода могла бы привести к новой химии . [c.39]

Как уже было отмечено, при синтезе алгоритмов стабилизации было применено численное моделирование системы в целом с одновременным применением метода Розенброка для определения оптимальных параметров в алгоритмах стабилизации. Для ограничения времени, необходимого для расчетов на вычислительной машине, математическая модель реактора была упрощена. При упрощении мы исходили из полной метаматической модели реактора в виде системы дифференциальных уравнений в частных производных [215], которая решалась на ЭВМ. Затем численные решения были аппроксимированы в форме последовательного соединения нелинейной статической модели и линейной динамической модели (рис. IX.10). Аппроксимированная модель была использована при оптимизации параметров алгоритмов стабилизации. [c.366]

Гринчак М,Б., Кесеи Ч., Компаниец В, 3. и др. Конверсия метапа в турбулентном потоке низкотемпературной плазмы экспериментальное исследование и численное моделирование.— В кн. Синтез в низкотемпературной плазме. М. Наука, 1980, с. 88. [c.277]

На рнс. 94 приведен один из возможных вариантов зональной разбивки для моделирования теплобаланса промышленной установки. Там же показаны результаты численного расчета зональных температур для случая изменения условий теплообмена установки с окружающей средой (улучшение теплоизоляции нижней затворной части и реконструкция нижнего обогрева). Температуры элементов (в °С), соответствующие исходному состоянию установки, по которому идентифицировалась модель, показаны на рисунке внутри соответствующих элементов. Расчетные температуры элементов для измененной установки приведены выносными линиями, под этими линиями указаны экспериментальные температуры (в °С). Расчетные и экспериментальные данные соответствуют одинаковым условиям обогрева установки. В этой модели внешняя теплоизоляция не моделировалась, а учитывалась только с помощью соответствующих коэффициентов теплопередачи (термосопротивлений). Из рис. 94 видно, что даже такая упрощенная модель дает удовлетворительную точность расчетов и позволяет Оценивать возможные последствия реконструкции промышленной установки синтеза без предварительного натурного экспериментирования. Стремиться к точности расчетных моделей, превышающих 5 °С (для абсолютных значений), нецелесообразно из-за очень больших трудностей с экспериментальным определением температур крупногабаритных установок с ошибками меньше, чем 2—3 °С. К тому же эти модели дают усредненные по элементам температуры. [c.277]

С развитием сродств вычислительной техники стали широко применяться численные методы исследования промышленных объектов на основе математического моделирования химико-технологического процесса. С помощью специальных алгоритмов в ЭВМ вырабатывается пнфор.чация, которая описывает элементарные явления процесса с четом их связей и взаимных влияний. Эта информация используется для определения тех характеристик процесса, которые необходимо получить в результате моделирования. Так, при моделировании процесса ректификации важно знать статические и динамические характеристики для синтеза эффективных систем управления ректификационными колоннапп и оптимальный технологический режим в них. что опреде.ляется на основе анализа математической модели [7, 9, 13. 14, 45, 47, 50, 53]. [c.12]

Опыт исследований системы синтеза для моделирования вооруженной борьбы показал, что для различных серий моделей синтеза можно выделить наиболее типичные, часто встречающиеся системы задач, т. е. методики и алгоритмы, разработанные для одной системы, являются как бы базовыми и могут найти широкое применение. Например, часто используются серии задач, для которых на первом этапе решаются задачи целераспределения (или распределения сил) для различных критериев при заданных численностях и структурах вооружений противников на втором этапе решаются задачи выбора рационального соотношения численностей группировок с использованием алгоритмов решения задач по выбору целераспределений при заданном соотношении численности (алгоритмы первого этапа) на третьем этапе оптимизируют структуры вооружений на основе алгоритмов решения задач предыдущих этапов. Таким образом, и в системе синтеза серии моделей также являются инструментами для исследования совокупности задач. [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология