Математические модели элементов и установок

В соответствии с этим математическая модель компрессорной системы должна строиться как сложная система вложенных и в определенном порядке соподчиненных математических моделей элементов различного ранга. Нужно иметь в виду, что сама компрессорная система также является элементом системы болое высокого ранга — технологической или холодильной установки, энергетической системы предприятия и т. п. [c.181]

Таким образом, с точки зрения решения задачи построения математической модели ректификационная установка может рассматриваться как большая система, состоящая из ряда подсистем — элементов установки, свойства каждого из которых определяются подсистемами следующего уровня — гидродинамикой, равновесием и кинетикой массопередачи. Построение математической модели при этом должно начинаться с описания подсистем нижних уровней, моделирование которых также требует разработки соответствующих алгоритмов. Последующее объединение этих описаний в единую систему уравнений с использованием общих соотношений материальных и энергетических балансов позволяет получить математическое описание отдельных элементов и ректификационной установки в целом. [c.31]

Следовательно, начальным этапом построения математической модели ректификационной установки является разработка математического описания, которое состоит из взаимосвязанных описаний кинетики массопередачи, гидродинамики потоков, равновесных зависимостей, уравнений тепловых и материальных балансов элементов установки. При этом гидродинамика движения потоков пара и жидкости оказывает двоякое влияние на разделительную способность отдель- [c.314]

Ниже приведена блок-схема основных этапов работ по построению математических моделей технологических агрегатов. Для построения моделей необходимо задать схему установки, ее конструктивные и режимные параметры (этап 1). После этого производится разбиение установки на подсистемы — декомпозиция (этап 2). Выполняется анализ априорной информации об элементах объекта с целью определения возможности использования известных математических моделей элементов объекта или постановки новых исследований процессов и аппаратов, информация о которых недостаточна (этап 3). Не представляется возможным выполнить формализацию работ по этому этапу. Оцениваются характеристики элементов, условия их работы, чтобы выявить возможность применения для получения их моделей известных работ по этим установкам. Анализируются соотношения для определения коэффициентов моделей с [c.110]

Последующие уровни иерархии процессов в биореакторе связаны с разработкой элементов общей математической модели на макроуровне функционирования. Адекватность этих элементов и значения необходимых констант оцениваются на опытных или опытно-промышленных установках. В этих исследованиях изучают влн.яние на биохимический процесс условий организации потоков ввода сырья, условий аэрирования, влияние тепловых и диффузионных эффектов. [c.110]

Ядерный реактор, рассматриваемый с точки зрения динамики регулируемых объектов как единая с соответствующим энергетическим оборудованием установка, является сложной многомерной системой, включающей различные элементы с большим количеством обратных связей, динамические свойства или математическая модель которых определяются сложной системой дифференциальных уравнений. Целый ряд отдельных конструктивных элементов или технологических процессов и физических явлений, известных из других областей техники, встречаются и в объектах, применяемых в ядерной энергетике. [c.547]

Полученная математическая модель дает возможность охарактеризовать качество работы спринклерной установки также в зависимости от показателей технического состояния элементов системы (распределительных трубопроводов, водопитателей и т. п.) и в случае необходимости обоснованно разработать мероприятия для повышения качества ее функционирования. В частности, увеличение водообеспечения на 10 л/с (ДР=10) повышает показатель качества работы спринклерной установки с 0,914 до 0,945. [c.169]

Отдельные экономические вопросы при проведении исследований по оптимизации ХТС рассматриваются также в небольшой группе работ, в которой обсуждаются проблемы организации управления этими системами. Управлению первичными элементами ХТС — типовыми процессами химической технологии посвящена монография Л. И. Липатова [20]. К сожалению, кроме небольшой задачи, связанной с технико-экономической оптимизацией цепочки ректификационных аппаратов, используемых в производстве стирола, других примеров, учитывающих экономическую сторону задачи, в этой работе не приводится. В качестве критерия оптимальности принят доход, получаемый предприятием. В связи с тем, что сырой стирол не является товарным продуктом, введено понятие условной стоимости. Математическая модель установки выделения сырого стирола составлена на примере одного ректификационного агрегата в виде зависимостей и ограничений, связывающих все составляющие целевой функции с варьируемыми параметрами. Отмечается существенная нелинейность зависимости технологических затрат на эксплуатацию отдельных аппаратов от их производительности. [c.30]

В связи с непрерывным ростом требований к качеству технической организации химико-технологических процессов при разработке новых процессов, а также при модернизации действующих производств все большее применение находят управляющие вычислительные машины, которые решают задачи оптимизации технологических режимов (как установившихся, так и переходных). Так как задачи динамической оптимизации решаются на основе математических моделей, описывающих переходные режимы (т. е. реакции химико-технологических систем на эксплуатационные возмущения входных параметров), исследование переходных режимов химико-технологических процессов становится в последнее время обязательным элементом программы разработки любой технологической установки [5]. [c.171]

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]

Значение тщательной конструктивной проработки элементов адсорбционной установки возрастает вследствие отсутствия расчетных методов, основанных на физической сущности явления процесса адсорбции. Реальные закономерности процесса взаимодействия частиц улавливаемого газа с поверхностными частицами адсорбента в общем случае не поддаются физико-математическому описанию. Даже после введения большого числа упрощающих предположений удается строго описать только самые простые модели, такие как адсорбция отдельного атома на чистой поверхности однородного кристалла. Подобные модели в принципе непригодны для инженерных расчетов адсорбционных установок, предназначаемых для обработки многокомпонентных газовых выбросов с нестабильными характеристиками при помощи реального адсорбента. Имеющего множественные загрязнения и дефекты поверхности. [c.389]

Математическое описание кипятильника и дефлегматора. Математическое описание этих элементов обычно может строиться на основе гораздо более приближенных моделей, чем математическое описание колонны, поскольку удельный вес разделительной способности этих элементов относительно мал по сравнению с разделительной способностью, достигаемой установкой в целом. [c.249]

Агрегирование базовой модели будет сопровождаться переходом от описания в терминах законов распределения случайных величин к описанию в терминах математического ожидания случайных величин. Однако для любого уровня агрегирования существуют элементарные объекты, в том числе отдельные единицы средств оснащения, поведение которых описывается в терминах законов распределения случайных величин. Такими объектами, вплоть до самых высоких уровней агрегирования, являются средства оснащения большой эффективности, т. е. пусковые установки ядерных боезапасов, различные носители ядерных боезапасов, а также элементы системы управления. Данные объекты своими действиями могут оказывать, каждый в отдельности, существенное влияние на весь ход боевых действий. [c.38]

Теоретические исследования выполнены на математической модели опытной установки. В основе построения математической модели положено апроксимированное в виде конечных элементов уравнение теплопроводности с внутренним источником теплоты. В частности, использован метод элементарных энергетических балансов, который позволяет подробно описать процессы теплообмена в составном анизотропном теле. Достаточная степень адекватности модели позволила использовать ее для решения ряда практических задач. [c.49]

Следовательно, начальным этапом построения математической модели ректификационной установки является разработка математического описания, которое состоит из взаимосвязанных описаний кинетики массопередачи, гидродинамики потоков, равновесных зависимостей, уравнений тепловых и материальных балансов элементов установки. При этом гидродинамика движения потоков пара и жидкости оказывает двоякое влияние на разделительную способность отдельных элементов. С одной стороны, влияние гидродинамики проявляется через общую структуру взаимодействующих потоков пара и жидкости (макроуровень), а с другой стороны, влияние гидродиками-ки сказывается на характеристиках интенсивности локального массообмена между контактирующими потоками пара и жидкости. Именно сложность такого двоякого учета влияния гидродинамических условий взаимодействия контактирующих потоков на эффективность массопе,редачи в ректификационных установках явилась одной из причин широкого использования концепции теоретической ступени разделения. Другой причиной являются значительные трудности теоретического описания процессов межфазного массообмена в многокомпонентных смесях, особенно в случае ректификации смесей компонентов с существенно различными физико-химическими свойствами. [c.31]

Рассмотренная в предыдущем разделе схема многоэтапной процедуры разработки гетерогенно-каталитического процесса требует для своей реализации оптимального принятия решений на всех промежуточных этапах. Каждый из перечисленных этапов имеет конкретную цель, достижение которой осуществляется с помощью соответствующей процедуры принятия решения (ППР). Взаимосвязанная совокупность таких процедур образует программноцелевую систему принятия решений при разработке каталитического процесса. В терминах математической теории таких систем исследователь, проектировщик, инженер-технолог, оператор технической установки называется лицом, принимающим решения (ЛПР). Решения могут приниматься в различных условиях определенности, риска, неопределенности. Каждое из этих условий диктует определенную тактику принятия решения, для того чтобы общая стратегия достижения желаемой цели была оптимальна. Практическая отдача от применения теории принятия решений значительно повышается при реализации автоматизированных режимов принятия решений с использованием ЭВМ с элементами искусственного интеллекта. Интеллектуальный диалог ЛПР— ЭВМ представляет весьма эффективную форму организации ППР в различных режимах сбора и переработки экспериментальной информации, синтеза математической модели объекта, решения проектных задач, поиска оптимальных законов гибкого управ.те-ния и т. п. [c.39]

Подход к расчету процессов очистки масляных фракций селективными растворителями осуш,ествлен с совершенно новых позиций, что позволило отказаться от традиционных графических методов расчета процессов экстракции с помош,ью треугольных диаграмм и применить математические модели многоступенчатой экстракции. На основании составленных программ были выполнены расчеты на ЭВМ, которые показали удовлетворительную сходимость с практическими данными на действующих установках. Приведены методики расчета абсорберов моноэтаноламиновой очистки газов, адсорберов для осушки газов, расчета элементов факельных установок, систем каталитического обезвреживания газовых выбросов, а также расчеты основных элементов сооружений по механической и биохимической очистке производственных сточных вод. [c.7]

Расчеты надежности сложных технологических систем с использованием хорошей математической модели на стадии проектирования позволяют сопоставить количественные показатели надежности системы, полученные расчетным путем, с заданными и своевременно внести соответствующие коррективы, позволяющие увеличить надежность. При этом необходимо иметь в виду, что только системный подход при рассмотрении всех характеристик, в том числе и надежности, позволит найти целесообразные решения, так как многие из них зачастую являются противоречивыми. Например, имеется противоречие между обеспечением высокой надежности и снижением затрат на изготовление и функционирование системы. Системный подход и здесь позволяет найти правильную взаимосвязь различных характеристик как отдельных элементов, так и всего технологического комплекса. Одним из самых важных вопросов, ответ на который может быть получен только при системном рассмотрении технологического комплекса с применением математических методов уже на этапе проектирования, является определение требований по надежности как отдельных аппаратов, так и всей технологической установки. Тем более что оценка эффективности системы в целом обязательно вкпючает учет надежности как отдельных составных частей, так и всей системы. [c.83]

Адекватность математической модели, входящей в моделирующий блок, проверена с использованием обратноосмотической установки с аппаратом, имевшим два последовательцо соединенных рулонных мембранных элемента, на модельных водных бинарных растворах Na l и капролактама. [c.247]

Полученные математические модели в настоящее время широко используют при решении целого ряда задач. Так, осуществлены расчеты десорбционных колонн новой конструкции для мощного содового элемента, дегазационных колонн повышенной производи-гельности, модифицированной конструкции теплообменника дистилляции с многоколпачковыми перекрестноточными тарелками, дистилляционной колонны, использующей доломитовое молоко, дистиллеров слабой жидкости, дегазаторов сточных вод содового производства, десорберов аммиаксодержащих конденсатов в производстве хлорида аммония и проч. Поскольку многие из этих установок уже введены в промышленную эксплуатацию, существует возможность проверить адекватность полученных нами математических моделей реальньпл процессам, протекаюпщм в десорбционных аппаратах. Сопоставление результатов расчета и измерения технологических параметров промышленных десорбционных установок свидетельствует о том, что эти установки моделируются с приемлемой для технических целей точностью. [c.197]

Для расчета затрат 3 на амортизационные отчисления необходимо знать уровень и структуру основных фондов ЭСПЦ, в котором установлена ДСП заданной вместимости т . В описываемой математической модели рассмотрены капитальные затраты только на получение жидкого металла, т.е. без стоимости специальных устройств внепечной обработки и отделения (установки) непрерывной разливки стали. Элементами структуры основных фондов являются затраты на здание, сооружение, силовое, производственное и прочее оборудование. В ЭСПЦ с более крупными ДСП доля активной части основных фондов — затрат на оборудование А возрастает, % [c.29]

Поскольку необходимым условием возможности использования ПГУМВ на судне должно быть выполнение ограничений 0,5основными данными, требующими уточнения, являются давление пара /7ц, паропроизводительность, определяемая расходом пара на ТО,/>го и относительная водопроизводительность Ву. Уточнение этих параметров и необходимых ограничений производится по данным прототипов (см. табл. 1) и с учетом опыта эксплуатации судов. Для выбора оптимального решения необходимо иметь критерий оптимизации, позволяющий сравнивать варианты решений или находить экстремумы функции цели в математическом виде. В качестве критерия оптимизации целесообразно принять отношение приведенных затрат на тепловую энергию, потребляемую ТО. Тогда функция цели будет представлять собой выражение, позволяющее находить ее минимум в зависимости от параметров установки. Для получения такого выражения трех, ранее уточненных параметров (/ , 1>ю и В у) недостаточно. Необходимо составить уравнения связей между элементами системы при ограничениях, накладываемых внутренними и внешними условиями, т. е. создать аналитическую модель ПГУМВ. [c.70]