Моделирование электрических процессов

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ [c.168]

Электростатическая составляющая обусловлена возникновением доннановского потенциала, т. е. электрическими характеристиками раствора и ионита (заряды ионов, диэлектрическая проницаемость, дипольный момент растворителя), концентрацией раствора, степенью превращения (емкостью) ионита, сродством ионита и раствора и температурой. Подчеркнем, что среди прочих факторов температура также оказывает влияние на эффекты, вызывающие набухание, поэтому важно рассмотреть и учесть при моделировании тепловые процессы, возникающие при отмывке ионита. [c.375]

Различают несколько видов предметно-математического моделирования. Это прежде всего метод прямой аналогии (аналоговое моделирование), когда имеется непосредственная связь между величинами, характеризующими объект и его модель это означает, что каждому мгновенному значению одной физической величины ставится в соответствие мгновенное значение другой величины иной физической природы. При этом не нужно решать соответствующие уравнения, так как поведение модели фактически и является решением задача состоит только в том, чтобы выбрать модель, на которой удобно менять режим функционирования и производить соответствующие измерения. Так, тепловые процессы удобно изучать на электрической модели, поскольку часто тепловой и электрический процессы описываются одинаковыми дифференциальными уравнениями. [c.322]

При моделировании технологического процесса мы добиваемся возможно полной адекватности электронной модели и процесса. При этом в равной степени можно утверждать, что электрические процессы, протекающие в аналоговой вычислительной машине, отражают химико-технологический процесс или, что химико-техно-логический процесс отражает электрические процессы, протекающие в данной схеме аналоговой вычислительной машины. Следовательно, можно проектировать процессы таким образом, чтобы часть (или все) функции САУ могли быть возложены на сам процесс или на процесс, организованный параллельно основному и осуществляющий, помимо получения желаемого продукта, управление основным технологическим процессом. Параллельно работающий химико-техноло-логически процесс в данном случае является технологическим, аналогом электронного (или пневматического) регулятора. [c.488]

Приближенное уравнение внешнедиффузионной кинетики ионного обмена задается уравнением (У-31). При формулировке теоретической модели внутридиффузионной кинетики ионного-обмена необходимо задаваться соотношениями для плотностей диффузионных потоков ионов. С учетом условий электронейтральности и отсутствия электрического тока такое соотношение может быть задано в виде первого закона Фика [14]. При этом коэффициент пропорциональности, являющийся коэффициентом взаимодиффузии ионов, зависит от коэффициентов диффузии ионов, концентраций ионов и их зарядов. Это существенно усложняет моделирование внутридиффузионных процессов ионного обмена. Поэтому обычно при исследовании таких процессов используют приближенное уравнение Глюкауфа ( -32). [c.218]

В докладе рассматривается моделирование переходного процесса разряда емкостей поврежденной фазы методом Даламбера (метод бегущих волн) [1]. Уже в достаточно простой схеме расчет отраженных и преломленных волн требует кропотливого труда. В разработанной модели для алгоритма расчета переходного процесса использован метод пространственно-временных сеток [2]. Применение метода сеток позволило реализовать волновую модель переходных процессов в реальной электрической сети. [c.141]

В основу электрического моделирования процессов теплообмена положена аналогия между потоком тепла в твердом теле и потоком электричества в неиндуктивной электрической цепи. Основные дифференциальные уравнения для этих тепловых и электрических процессов идентичны [2]. [c.151]

Сложность расчета сопротивлений отдельных конструкций коротких сетей вызывает необходимость в моделировании коротких сетей. При моделировании можно учесть такие сложные явления, как поверхностный эффект, эффект близости и др., которые практически в сложной системе проводников короткой сети не поддаются расчету. Поэтому разработкой методов моделирования занимались многие исследователи. При изучении коротких сетей целесообразно применить физическое моделирование, а не математическое. Обусловлено это тем, что первое позволяет учесть все сложные электрические процессы, влияющие на параметры короткой сети, в то время как для достижения той же задачи математическое моделирование оказывается слишком сложным, а иногда и невозможным. [c.168]

При моделировании теплового процесса методом электрических сеток могут быть выбраны различные системы электротепловых (электротермических) аналогий (табл. 1.2, рис. 1.22). Способ (система) моделирования зависит от того, какие выбраны моделирующие электрические элементы (активные сопротивления / э, электрические емкости Сд или индуктивности Ь) и в какой комбинации они сочетаются. [c.48]

Достоинством электрических аналогий является возможность моделирования тепловых процессов в телах практически любой формы. [c.50]

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОРИСТЫХ ЭЛЕКТРОДАХ [c.20]

Электрическая схема для моделирования электрохимических процессов 2 [c.21]

В настоящее время для моделирования электрической активности коры головного мозга в качестве эквивалентного генератора выбирают системы, состоящие из большого количества токовых диполей. Причем учитываются некоторые виды взаимодействия диполей между собой и геометрия их расположения. Однако эти модели воспроизводят лишь небольшую часть процесса генеза ЭЭГ и требуют дальнейшего усовершенствования. [c.124]

При моделировании упруговодонапорного режима для соответствия газогидродинамических процессов в пласте, описываемых уравнениями (1), (3), (21), (22), электрическим процессам (2), (4) на сеточной модели необходимо ввести следующие коэффициенты подобия Ср = ц [c.278]

Аналоговое моделирование основано на аналогиях, существующих в описании некоторых фильтрационных процессов с другими физическими явлениями (диффузией, процессом переноса тепла, электрического тока и т.д.). Основная причина существования аналогий-это однотипность уравнений, описывающих физические процессы различной природы. Аналогия устанавливается на основании того факта, что характеристические уравнения (например, закон Дарси и закон Ома) выражают одни и те же принципы сохранения (массы, импульса, энергии, электричества и т.п.), лежащие в основе многих физических явлений. Существующие аналогии позволяют разрабатывать аналоговые модели. [c.376]

Для улучшения условий труда обслуживающего персонала компрессорных установок необходимо прежде всего снижать уровень шума и вибрации, уменьшать загазованность атмосферы помещений. В этой области за последние годы определенных успехов достигли заводы по изготовлению компрессорных машин. Наметилась тенденция перехода к оппозитным базам, к увеличению быстроходности со снижением массы движущихся частей, к применению новых конструкций виброгасителей, к использованию электрического моделирования процессов вибрации в компрессорных установках. [c.337]

В этой работе авторы поставили перед собой задачу построения элементов интеллектуальной системы, позволяющей преодолеть смысловой барьер между пользователем ЭВМ (химио-технологом, т. е. специалистом экстра-класса в своей узкой области) и матема-тиком-программистом. Проблема состояла в том, как при моделировании процесса на ЭВМ сохранить первичную, наиболее ценную содержательную физико-химическую информацию о процессе, которой обладает специалист в своей области, и как с наименьшими потерями этой информации оперативно преобразовать ее в форму строгих количественных соотношений. В работе [9] была сделана попытка создать своеобразный смысловой транслятор, облегчающий исследователю переводить его понятия о физикохимической сущности процессов в форму строгих математических описаний. Этот смысловой транслятор основан на диаграммной технике, позволяющей любое физическое, химическое, механическое, электрическое, магнитное явление и их произвольное сочетание представлять в виде соответствующего диаграммного образа, несущего в себе строгий математический смысл. Построенная на этой основе, реализованная на ЭВМ и действующая в настоящее время система формализации знаний позволяет 1) предоставить возможность исследователю-пользователю формулировать описание процесса не в форме точных математических постановок, [c.225]

Более совершенным является метод физического моделирования, который позволяет получить структурную модель. В основе физического моделирования лежит возможность сформулировать условия, при которых явления в образце и в модели будут подобными. Эти условия — определенное число инвариантов подобного преобразования, которые принято называть критериями подобия. Критерии подобия могут быть получены или путем использования теории размерностей, или путем математического описания процессов. При этом нет нужды в аналитическом решении уравнений, характеризующих тот или иной процесс, так как это решение получается экспериментально путем построения гидравлических, тепловых, а также аналоговых электрических моде- лей реального процесса. Результаты эксперимента на моделях, представленные в виде графиков, затем превращаются в формулы связи между безразмерными комплексами — критериями. Невозможность создания точных физических моделей заставляет прибегать к упрощениям, и поэтому полученная таким образом математическая модель для использования в практических целях должна быть идентифицирована с образцом. [c.15]

Вместе с гем методы теории подобия часто применяются и при использовании других видов моделирования, в которых моделирующие процессы отличаются от моделируемых по физической природе. Важнейшим из них является математическое моделирование, при котором различные процессы воспроизводятся на электрических моделях — электронных вычислительных машинах. [c.66]

Аналоговые вычислительные машины (АВМ) широко применяют при моделировании различных физических процессов. В основе этого способа моделирования лежит одинаковое математическое описание систем разной физической природы . АВМ представляют собой эле трическую систему, в которой между непрерывно изменяющимися электрическими величинами (токами [c.147]

Рассмотрим очень кратко основной принцип составления электрических аналогий для решения кинетических нестационарных процессов в реакторах. Разумеется, проблемы моделирования всех остальных элементов ядерных объектов и энергетического оборудования выходят далеко за рамки настоящей главы. [c.580]

Трудности масштабного перехода объекта к модели для реакционных процессов удается преодолеть, используя математическое моделирование, в котором модель и объект имеют разную физическую природу, но одинаковые свойства. Например, механический маятник и замкнутый электрический контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности, имеют разную физическую природу, но одинаковое свойство колебание (механическое и электрическое соответственно). [c.91]

О подобии математических моделей разных процессов. Как уже было показано, процессы движения механического маятника и изменения силы тока в электрическом контуре могут быть представлены одинаковыми математическими моделями, т.е. описываться одним и тем же дифференциальным уравнением второго порядка. Решение этого уравнения есть функция х 1), которая указывает на колебательный вид движения этих разных по природе объектах. Из решения уравнения также можно определить изменение во времени положения маятника относительно вертикальной оси или изменение во времени направления тока и его величины. Это — интерпретация свойств математической модели на показатели изучаемых объектов. В этом проявляется весьма полезная особенность математического моделирования. Подобными математическими моделями могут быть описаны разные процессы. Такая универсальность математической модели проявляется в исследовании, например, процессов в емкостном 1 и трубчатом 9 реакторах на рис. 4.1 (см. разд. 4.1), изучении взаимодействия газообразного реагента с твердой частицей и гетерогенно-каталитического процесса (разд. 4.5.2 и 4.5.3), рассмотрении критических явлений на единичном зерне катализатора и в объеме реактора 8 на рис. 4.1 (разд. 4.7.2 и 4.10.3). [c.92]

Процессы, протекающие в электрохимических ячейках, достаточно сложны. Для облегчения их представления широко применяются методы моделирования. При этом электрохимическую ячейку представляют в виде эквивалентных электрических схем [c.78]

В настоящей статье рассматривается моделирование первой стадии переходных процессов методом бегущих волн в электрических сетях, содержащих несколько линий. [c.94]

Моделирование ТЭ. Для создания высокоэффектив1ШХ ТЭ необходимо детальное моделирование сложнейших электрохимических, каталитических, транспортных (тепла и массы), электрических процессов. Нахождение оптимального химического состава катода, электрода, электролита, вспомогательных материалов, оптимальной пористой структуры этих материалов требует привлечения специалистов в области физики, материаловедения, катализа, электрохимии, электричества, инженерии, В настоящее время в различных странах мира ведется многочисленные работы по моделированию ТЭ с использованием методов математической статистики, нейронных сетей, нечетких множеств. Однако наиболее перспективным представляется применение методов системного анализа и математического моделирования, базирующегося на построении феноменологических моделей, включающих всю совокупность явлений катали гической, электрохимической и физикохимической природы. Для моделирования ТЭ мы используем трехфазную гомогенную модель, включающую систему уравнений, описывающих электрохимическую реакцию и транспортные процессы, а также электрическую составляющую процесса. [c.64]

Эффективным методом определения параметров пульсирующего газового потока в системах перекачки газа с поршневыми компрессорами является метод электрического моделирования [б]. В настоящее время разработаны методы моделирования газодинамических процессов в трубопроводах на одномерных сеточных электрических моделях, а также процессов в пор невых компрессорах на электричеоких схемах с нелинейными элемента1ми [5]. Характеристики неоднородностей трубопроводов (участков поворотов, буферных емкостей, мас-ловлагоотделителей и т. п.) могут быть определены на многомерных сеточных электрических моделях. [c.36]

В настоящее время теория подобия гидромеханических, тепловых и диффузионных явлений широко применяется при исследовании и моделировании соответствующих процессов. Можно отметить работы М. А. Михеева с сотрудниками по моделированию теплообменных устройств, Г. П. Иванцова, П. К. Конакова и др., решивших задачу о моделировании огневых процессов Г. Н. Кружилин и С. С. Кутателадзе применили моделирование к изучению процессов парообразования в котлах В. А. Веников разработал метод моделирования электрических устройств и применил его к изучению на моделях электроэнергетических систем Е. В. Кудрявцев и др. установили приемы моделирования вентиляционных систем и дали практические указания при разработке проектов вентиляции Дворца Советов и машинных зал тепловых электростанций. Как видно из приведенного краткого и далеко не исчерпывающего перечня, учение о подобии, развиваясь, охватывает ряд областей науки и техники. Будучи приложена к моделированию различных процессов и технических устройств, теория подобия позволяет путем предварительного их изучения на моделях избежать многих ошибок и найти правильные технические и теоретические решения. Кроме того, теория подобия является научной основой, указывающей путь к такой постановке опытов, при которой полученные результаты можно распространить на всю область изучаемых явлений. [c.5]

При моделировании тепловых процессов большую помощь оказывает метод аналогии. Метод аналогии позволяет изучать явление одной физической природы с помощью явления другой природы, если эти явления о писы ваются тождественными дифференциальными уравнениями. Метод аналогии позволяет экспериментально найти решение дифференциаль-1ЮГО уравнения на модели, построенной на аналогии в такой области, где эксперимент осуществляется легко и просто. Например, для решения дифференциального уравнения теплопро в одпости можно воспользоваться гидравлической или электрической моделью. [c.58]

В учебнике дается исторический обзор развития биофизики. Излагается физическая сущность структурных основ организации и функционирования биообъектов на субмолекулярном, молекулярном, клеточном, тканевом уровнях и иа уровне целого организма. Большое внимание уделено молекулярным механизмам сопряжения механических, электрических и энергетических процессов в клетках и тканях, механизмам нервного проведения, мышечного сокращения, кровообращения и др. Обсуждаются вопросы моделирования биофизических процессов, дается подробный анализ применения достижений биофизики в медицине. [c.2]

Н. Н. Павловским. Этот метод состоит в использовании аналогии между стационарной фильтрацией и расчетом электрических цепей (см. табл. 13.1 пп. I, 5). Чтобы получить аналог процесса фильтрации в пласте, достаточно взять специальную электропроводную бумагу, вырезать выкройку , повторяющую форму месторождения в плане, подключить скважины и задать необходимые граничные условия. Тогда по бумаге будет протекать электрический ток, вдоль нее установится соответствующее условиям задачи распределение потенциала, которое можно замерить при помощи щупа и тем самым найти (после соответствующего пересчета) распределение давления. Очевидны больщие преимущества этого метода по сравнению с моделированием на самом пласте. При помощи метода ЭГДА можно моделировать двумерные задачи однофазной установивщейся фильтрации. [c.378]

Методы электрического моделирования одномерных волновых процессов в прямолинейных участках труб разработаны в настоящее (Время достаточно иолно [1]. Помимо прямолинейных участков, в системах перекачивания газа встречается ряд элементов, так называемых неоднородностей трубопроводов, структура потока в которых отлична от одномерной. К их числу относятся некоторые буферные емкости, технологические аппараты, участки поворотов труб и т.п. [c.39]

Основной частью экспериментальной установки, в которой реализуется и исследуется процесс, является экспериментальный участок (или ячейка). Исследования на моделях проводят с учетом правил моделирования, или правил подобия 1) процессы на модели должны быть той же физической природы, что и в натурных условиях, 2) условия однозначности для процессов на модели и в натурных условиях должны быть подобными, 3) безразмерные комплексы, составленные из размерных величин, входящих в описание условий однозначности, должны быть равны (или изменяться в одинаковых пределах). При выполнении этих правил осуществляется физическое моделирование [4, 5]. Процессы различной физической природы, описывающиеся математически тождественными уравнениями, называются аналогичными. При организации на модели аналогичных процессов с выполнением второго и третьего правил осуществляется моделирование по методд аналогий (или математическое моделирование). К методу аналогий прибегают тогда, когда удается подобрать процесс, который существенно легче осуществить экспериментально, чем натурный, и в котором экспериментальные измерения проводятся с большей точностью, чем в натурных условиях. Наиболее распространены электрические модели, являющиеся, по существу, электроинтеграторами [6—10]. Решение задач на электрических моделях уступает по точности решению соответствующих уравнений на ЭВМ, однако имеет преимущества наглядности и возможности [c.399]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология