Параметры процессов физические

В зависимости от характера связей между параметрами процесса или его физической модели математическое описание может быть представлено в виде алгебраических, дифференциальных или интегрально-дифференциальных уравнений. Для иллюстрации напомним, что дифференциальное уравнение теплопроводности, полученное на основе закона сохранения и закономерности переноса тепла, является математическим описанием класса явлений теплопроводности. Если схематизировать какой-нибудь отдельный случай теплопроводности, сфор" мулировать краевые условия и решить полученную замкнутую систему уравнений, то в результате мы будем иметь математическую модель рассматриваемого конкретного случая теплопроводности. В тех случаях когда для решения системы уравнений применяются вычислительные машины, математическое описание по существу уже является и математической моделью. [c.16]

Математической моделью процесса является система расчетных уравнений, устанавливающих связь между параметрами процесса. Физической моделью является сам процесс, исследуемый в аппаратах того же или уменьшенного размера. [c.129]

Таблица 2.4. Некоторые параметры процесса получения ФА, антрахинона и ПМДА н их физические свойства (19-23

В предыдущей главе приводилась классификация параметров, удобная для характеристики процесса как объекта оптимизации. П )и этом были выделены входные, выходные, управляющие и возмущающие параметры. С позиций математического моделирования более приемлема иная классификация, отрал-сающая физический смысл каждого параметра. В данном случае целесообразно различать следующие классы параметров конструктивные, физические, параметры описания элементарных процессов. В свою очередь, среди [c.44]

Реальные модели, которыми являются физические объекты, подразделяют на физические и математические. Физическая модель характеризуется той же физической природой, что и исходный процесс. Создание моделей процессов, в которых сохраняются лишь самые суш,ественные черты — нелегкое дело и возможно только на основе знания промышленных процессов. Умение предсказать поведение химического реактора при изменении параметров процесса Является главным критерием правильного выбора модели. Поэтому для моделирования особенно важно единство теории й практики. [c.461]

Величины Хэ и а связаны с другими параметрами процесса зависимостями (Х-83) и (Х-84). Когда физические свойства газа (жидкости) и катализатора одинаковы в модели и образце, выполняются следующие зависимости [c.468]

Подобная простейшая постановка задачи соответствует определенному уровню представлений о взаимосвязи физических и химических процессов в реакторе, когда конструкция аппарата выбирается пз общих соображений, а параметры процесса определяются эмпирически. [c.21]

Основным параметром, характеризующим физические свойства асфальтенов, является их молекулярная масса. Однако существующие методы определения ее трудоемки и связаны со значительными погрешностями. При этом следует учитывать, что и методика подготовки асфальтенов и процесс определения их молекулярной массы значительно влияют на получаемую величину и потому в величинах молекулярной массы асфальтенов, определенных разными исследователями, имеются значительные расхождения (табл. 3). [c.10]

Все величины, определяющие состояние системы, являются переменными и зависящими от физических и химических свойств элементов, их массы, формы, геометрических размеров, температуры, времени и координат рассматриваемой точки в рабочей камере печи. Однако для конкретного случая могут быть определены количественные значения состояния системы и определены текущие и ожидаемые параметры процессов. [c.12]

В первое время в кинетике химических реакций развивалось преимущественно формальное направление, в котором преобладало стремление найти уравнения, выражающие скорость реакции в различные моменты времени преимущественно через физические параметры процесса (число столкновений молекул и пр.). Это направление позволило установить ряд важных закономерностей, однако не давало возможности отразить специфику химического взаимодействия в тех или других реакциях и раскрыть сущность происходящих при этом процессов. [c.462]

Следовательно, задача оптимизации процесса сводится в основном к следующим этапам выбору критерия оптимальности и упрощению функции цели, исходя из конкретных особенностей процесса математическому (или физическому) моделированию процесса с целью получения зависимостей выходных параметров процесса от входных и управляющих воздействий и представлению экономического критерия через варьируемые технологические параметры, связанные между собой известными зависимостями. [c.172]

Физическое моделирование заключается в исследовании основных закономерностей процесса на реальных рабочих системах и при рабочих параметрах, которые предполагается поддерживать в промышленных условиях. Установка, на которой выполняют физическое моделирование, отличается размерами от крупной установки. Конструкции аппаратов также могут быть непохожими на промышленные. На модельной установке варьируют основные рабочие параметры процесса (температуру, давление, концентрацию, скорость потоков и т. д.), чтобы выяснить взаимосвязь между ними. [c.23]

Стационарными состояниями (см. главу 1) называются такие состояния динамической системы, при которых она либо не изменяется во времени, либо периодически повторяется. Химические процессы (и химические реакторы) могут иметь не одно, а несколько стационарных состояний, соответствующих одним и тем же значениям параметров. С физической точки зрения наличие у динамической системы нескольких стационарных состояний обусловлено ее нелинейностью. При изменении значений параметров системы дифференциальных уравнений в общем случае изменяются как число, так и устойчивость положений равновесия этой системы. Полное решение задачи устойчивости химического процесса состоит в разбиении пространства параметров его математической модели на области, различающиеся по числу и типу устойчивости положения равновесия [33]. [c.225]

Физическое моделирование, основанное на использовании принципа подобия. Принцип подобия позволяет путем использования набора безразмерных критериев выделить из определенного класса явлений группу взаимно подобных явлений. Эти критерии связывают различные параметры процессов, протекающих как в лабораторных, так и в производственных условиях. Процессы (явления) считаются подобными, если равны их критерии, то есть все характеризующие их величины (параметры) находятся в одинаковых взаимных отношениях. Например, критерий Дамкелера [c.141]

Указанное определило необходимость системного подхода к автоматическому управлению. Основы этого подхода заложены в кибернетике — науке об управлении в широком смысле этого слова. Если ручное управление базировалось на логических моделях, рожденных опытом и носивших субъективный характер, то совершенное автоматическое управление, естественно, должно базироваться на объективных представлениях, основанных на природе происходящих процессов. Таким образом возникла необходимость в математическом описании -- -процессе нахождения взаимной связи между параметрами того или иного процесса. Математическое описание реального процесса или схематического представления о нем на основе упрощенной физической модели этого процесса получило название математической модели. Если возьмем реальный процесс и, не вникая в природу этого процесса, найдем опытным (экспериментальным или статистическим) путем связи между выходными и входными параметрами процесса, обычно легко измеряемыми, то можем получить математическую модель, пригодную для управления, однако в тех пределах изменения параметров, которые были предметом экспериментальных исследований. Полученная математическая модель называется функциональной и соответствует реальному процессу. Функциональная модель имитирует поведение объекта вне зависимости от его структуры. Недостаток подобных математических моделей заключается в невозможности анализировать влияние пара- [c.14]

Наличие уравнений, описывающих процесс, вне зависимости от возможности их рещения позволяет получать критерии подобия, которые имеют определенный физический смысл. Почленным делением отдельных слагаемых уравнений системы (2.3.3) могут быть получены безразмерные группы Fo = ax/R и Fom = = amx/R — критерии гомохронности полей температуры и потенциала переноса влаги (тепловой и массообменный критерии Фурье). Отношение этих критериев дает критерий Lu == йт/а, представляющий собой меру относительной инерционности полей потенциала переноса влаги и температуры в нестационарном процессе сушки (критерий Лыкова). Критерий Ко = Гс Дц/(с А0) есть мера отношения количеств теплоты, расходуемых на испарение влаги и на нагрев влажного материала (критерий Косо-вича). Специфическим для внутреннего тепло- и массопереноса является критерий Поснова Рп = 6Д0/Ам, который представляет собой меру отношения термоградиентного переноса влаги к переносу за счет градиента влагосодержания. Независимым параметром процесса является критерий фазового превращения е. [c.108]

Прежде всего, эмульгатор должен обеспечивать получение эмульсий с оптимальными для конкретного вида работ свойствами. Характеристики самого эмульгатора (растворимость в воде, время хроматографического удерживания, кислотное число, температура каплепадения и т.п.) связаны прежде всего с его химической структурой ". Если стабильность эмульсии в рабочих условиях, т.е. при контакте с поверхностью материалов, оказывается недостаточной для желаемой области применения, в конечную эмульсию следует ввести стабилизатор и повысит концентрацию эмульгатора (т.е. изменить рецепт для обеспечения требуемых параметров качества). Количество вводимого эмульгатора определяется реальными условиями применения эмульсии, полученной с его использованием -видом и зернистостью каменного материала, маркой и происхождением " битума, климатическими условиями района строительства. Средний диаметр капель битума в эмульсии изменяется по логарифмической зависимости от концентрации эмульгатора, а устойчивость при хранении (стойкость к расслоению) изменяется обратно пропорционально концентрации ПАВ. При одинаковом распределении элементов дисперсной фазы по размерам, определяемом, главным образом, рассмотренными выше физическими параметрами процесса эмульгирования, для замедленного распада на поверхности нужна более стабильная эмульсия, имеющая более высокую концентрацию эмульгатора. Отметим, что повышение со- [c.93]

Системы стабилизации основных параметров процесса (давления, расхода, температуры , уровня жидкости) реализуются с использованием достаточно простых схем и обычных средств регулирования. Такие системы оправдывают себя при разделении смесей, компоненты которых имеют сильно различающиеся физические свойства, например, относительные летучести при постоянном составе сырья и мало меняющейся температуре процесса. Для улучшения работы ректификационных систем здесь применяют системы автоматического регулирования по отклонению состава продуктов, для чего используют анализаторы качества в контуре ре-1гулирования. Среди различных анализаторов качества наибольшее распространение получили хроматографы. [c.328]

Для упрощения количественного анализа ламинарного смешения разработан метод исследования изменения площади поверхности раздела фаз в процессе смешения. Увеличение площади поверхности раздела можно непосредственно связать с начальной ориентацией и общей деформацией системы [17, 3]. Величину деформации можно рассчитать, зная в деталях картину течения. В конечном счете общая деформация может служить количественной характеристикой ламинарного смешения. Ее можно связать с конструкцией смесителя, технологическими параметрами процесса смешения, физическими свойствами смеси и начальными условиями. Однако измерить общую деформацию жидкости нелегко. Не удается также установить непосредственную связь между расчетной величиной деформации и композиционной однородностью смеси, которая зависит от распределения элементов поверхности раздела внутри системы. Лишь в относительно простых случаях удается рассчитать ширину полос текстуры по величине общей деформации. В более общем случае для определения величины деформации, обеспечивающей заданную однородность смеси, приходится устанавливать эмпирические закономерности. Таким образом, деформация является характеристикой процесса, позволяющей установить связь между параметрами процесса смешения и качеством смеси. В дальнейшем некоторые из этих количественных подходов будут рассмотрены более детально. [c.199]

При ЭТОМ, как указано выше, будем также полагать, что характерное время т изменения термодинамических параметров в физически малых частях системы намного больше времени т/ процессов релаксации в этих частях и одновременно намного меньше времени за которое устанавливается равновесие во всей системе в целом [c.294]

Качество основной и вспомогательной продукции химических производств, производимых химической промышленностью материалов, а также решение комплексных задач исследования в значительной мере зависят от аналитического контроля. При современном непрерывном превращении химических веществ в процесс - производства только применение экспрессных методов качественного и количественного анализа и методов обработки полученных данных обеспечивает оптимальное ведение производства. В настоящее время для ведения процесса уже непригодны классические ( ручные ) методы. анализа, проводимые в лаборатории, а также простое измерение физических свойств веществ (например, плотности, электропроводности) без дальнейшего их использования или измерение параметров процессов (давления, температуры). Важнейшими побудительными причинами автоматизации и внедрения техники в аналитический контроль являются технические и экономические требования к получению информации более высокой ценности (небольшая продолжительность анализа, лучшая селективность, более высокая точность и чувствительность методов аналитического контроля), а также необходимость снижения затрат рабочей силы и экономии мощностей. Внедрение техники в аналитический контроль осуществляют путем механизации, применения инструментальных методов контроля или автоматизации [А.1.1 —А.1.4]. [c.427]

Критерий прогазованности, в свою очередь, является достаточно сложной функцией гидродинамических параметров процесса, физических свойств потоков и конструктивных параметров тарелки. При использовании формулы Л. С. Аксельрода [169] [c.118]

Коэффициенты массопередачи, как было показано, зависят от геометрических, физических и гидродинамических параметров процесса и могут быть оиределены только опытным путем. [c.95]

Возможен прямой экспериментальный подход, при котором изучается влияние всех параметров процесса, например начальных концентраций, растворителей, температуры, давления, скорости теплообмена, перемешивания, объемной скорости и свойств катализатора. При помощи графиков и диаграмм, на которых показано влияние этих переменных, в сочетании с имеющимися уже соотношениями для физических процессов, определяющих характер данной реакции, можно сделать выбор условий работы промышленной установки. Разработка и создание лабораторного и опытного оборудования не могут здесь рассматриваться. Однако можно сделать ссылки на литературу, особенно на серию посвященных имеющимся опытным установкам статей, которые появлялись с 1947 г. в журнале Industrial and Engineering hemistry . Кроме того, в последнее время издан ряд книг, в которых затрагиваются принципиальные и практические вопросы проведения экспериментальных работ - . [c.340]

В принципе возможен следующий путь масштабирования колонных аппаратов. На основе физической модели структуры потоков в аппарате данной (конструкции и результатов зкаперименталь-ного исследования его ла(бораторного или укрупненного образца получают зависимости для оценки Еп в промышленном аппарате. Расчет аппарата с учетом кинетических (коэффициенты массопередачи, константы скорости реакции) и найденных гидродинамических ( п) параметров процесса является достаточно надежным. [c.253]

Как было отмечено Кафаровым [47], механизм физических процессов в технологических аппаратах чрезвычайно сложен и позна-нпе его требует создания Йоделей. В химическом реакторе имеют место три уровня физического моделирования. Прежде всего, исследователь сталкивается с необходимостью описания элементарных физических процессов, например, диспергирования, движения капель или пузырей, механизма межфазного обмена и т. п. Далее речь идет об описании коллективного эффекта, т. е. усреднения скорости физических процессов. Наконец, необходимо описать воздействие конструктивных особенностей аппарата и параметров процесса на усредненную скорость физических процессов. Следует, однако, отметить, что принципиально возможно описать воздействие конструкции аппарата и параметров процесса на элементарные физические процессы и лишь после этого проводить усреднение их скоростей. [c.23]

В общем случае проверка адекватности модели представляет собой сложную физическую задачу. Как было показано выше, при составленпп физико-химической модели реактора необходимо сделать допущение об определенном характере элементарных физических процессов, о факторе их усреднения, о влиянии на них конструкции аппарата и параметров процесса, о химизме процесса п, наконец, о хара1 тере взаимного влияния физических и химических процессов. В определенных условиях любое из этих допущений может явиться источником ошибок. При этом нельзя забывать, что только кинетическая модель процесса не зависит от конструкции аппарата и параметров процесса, а все физические процессы связаны с конкретными параметрами процесса и конкретной конструкцией аппарата. Поэтому необходимо четкое представление о том, корректность как их допущений может быть проверена прп постановке определенных 1 онкретных опытов и сопоставлении их результатов с результатами математического эксперимента. [c.24]

Обычно в аппаратах с механическим перемешиванием можно проворить корректность кинетической схемы. Корректность допущения о характере физических процессов может быть показана на модельных системах. Допущения о характере влияния конструктивных факторов и параметров процесса такя е могут быть изучены на моделях отдельных конструктивных элементов даже в отсутствие реакции. [c.24]

Информационные потоки ХТС и их структура. В процессе функционирования ХТС преобразует параметры физических потоков сырья в параметры физических потоков готовых продуктов, промежуточных продуктов и отходов производства. Каждый элемент (подсистема) ХТС трансформирует параметры входных физических потоков в параметры выходных физических потоков в соответствии с задапным направ-тением технологических связей системы. [c.70]

Различают детерминированные и статистические модели. Математическое описание детерминированной модели представляет собой совокупность уравнений, определяющих взаимосвязь входных и выходных переменных состояния объекта моделирования с Зачетом конструктивных и режимных параметров процесса. К их числу относятся уравнения, отражающие общие физические законы (например, законы сохранения массы и энергии), уравнения, оаисывающие отдельные элементарные процессы, протекающие в [c.13]

Джиллеспай [297] предположил, что критическим параметром процесса удержания частиц является угол, под которым частица сталкивается с улавливающим элементом. Если угол столкновения больше некоторого определенного значения, частица не будет удерживаться коллектором. Это предположение включено в величину— коэффициент проскальзывания, характеризующий долю частиц, не задерживающихся при контакте. Теория коэффициента проскальзывания оказалась полезной при корреляции экспериментальных данных, хотя она может быть, и не основана на реалистической физической интерпретации процесса фильтрования [316]. [c.332]

Более детальные исследования, позволивщие оценить влияние размеров частиц песка на степень очистки поверхности воды от загрязнения нефтепродуктами, были выполнены по ортогональным композиционным матрицам планирования эксперимента второго порядка [87] при варьировании двух факторов навески песка в пределах 2-18 г, соответствующих расходу песка в пределах 1-9 г/см нефти, и размера частиц в переделах 0,18-0,44 мм. Обработка экспериментальных данных позволила получить уравнения регрессии второго порядка, описывающие эффективность процесса физического осаждения нефти. В полученных адекватных уравнениях были на основе критерия Стьюдента отсеяны незначимые параметры [88]. Построенные стохастические модели физического осаждения существенно различаются для различных нефтепродуктов. [c.55]

Ченных количёственнУх характеристик с собственно процессом Смешения, иными словами, установление функциональной связи между геометрией смесителя, режимом смешения, физическими свойствами смеси, а также начальными условиями, с одной стороны, и количественными характеристиками однородности смесей, с другой. Разумеется, сделать этот шаг не просто. Прежде всего количественные методы обычно основаны на статистическом анализе отдельных проб смеси. Поэтому, чтобы определить количественные характеристики однородности смесей, исходя из параметров процесса смешения, нужно точно знать, как зависит распределение диспергируемой фазы в смеси от этих параметров. Однако это удается осуществить только для относительно простых систем. Для упорядоченного распределительного смешения действительно можно предсказать и число полос, и их расположение, и даже точное распределение компонентов и можно связать их с основными параметрами процесса смешения. В более распространенном случае обычного ламинарного смешения такую связь установить значительно сложнее. [c.199]

Профиль пробки в червячных экструдерах. Определите профиль пробки и продолжительность плавления ПЭНП, перерабатываемого в экструдере с одно-заходным червяком диаметром 6,35 см (шаг диаметральный), имеющим следующие характеристики, при следующих условиях зона питания состоит из 3,5 витка глубиной 1,27 зона сжатия с постоянной величиной конусности и сердечника состоит из 12 витков зона дозирования состоит из 12 витков глубиной 0,318 см ширина гребня витка 0,635 см зазор между гребнем витка и поверхностью цилиндра незначителен. Параметры процесса частота вращения червяка 82 об/мин, температура цилиндра 150 °С, производительность 54,4 кг/ч. Используйте показатели физических свойств полимера из Примера 12.3 и предположите, что плавление начинается за один виток до конца зоны питания. Отвепг. В конце зоны питания XlW = 0,905, в конце зоны сжатия XlW = 0,023.) [c.459]

Интенсивные превращения в интервале температур 300-360°С в карбонизуе-мом сырье подтверждаются резким увеличением коксуемости получаемых пеков, а также увеличением выхода дистиллятов и газообразных продуктов. Образование карбеновых и карбоидных структур характеризуется тем, что молекулы асфальтенов вступают в реакции термической дегидрополиконденсации между собой или с молекулами смол и полициклических ароматических углеводородов с образованием высокомолекулярных соединений. Эта реакция может протекать как на поверхности раздела фаз, когда дисперсной фазой являются образующиеся карбеновые и карбоидные структуры, так и в дисперсионной среде. На основании проведенных экспериментов была предложена пос/ едовательность превращений в процессе термолиза остаточного нефтяного сырья. На ранних стадиях термолиза в реакционной массе образуются в основном продукты внутримолекулярного взаимодействия, способные к физическому агрегированию, в большей степени по мере понижения растворяющей способности дисперсионной среды. С увеличением температуры термообработки и времени изотермической выдержки в системе накапливаются высокомолекулярные соединения, обладающие ограниченной растворимостью в более низкомолекулярной части реакционной среды и выделяющиеся из нее в виде анизотропной жидкой фазы, обладающей высокой склонностью к межмолекулярным взаимодействиям. Дальнейшее протекание процесса сопровождается переходом физических связей у образовавшейся фазы в химические, что приводит к образованию новых структур — карбенов и карбоидов. Этот переход не происходит аддитивно с накоплением карбоидов в реакционной массе и носит экстремальный характер. Интенсивный рост содержания карбенов и карбоидов начинается после некоторой, достигнутой в процессе термолиза пороговой концентрации асфальтенов. Изменение параметров процесса позволяет получать пеки из смол пиролиза нефтяного происхождения, существенно различающиеся по содержанию асфальтенов, карбенов, карбоидов, элементному составу, зольности, коксуемости и температурам размягчения. Таким образом, создается возможность регулирования качества получаемых пеков и их подбора при использовании для производства различных углеграфитных материалов. [c.133]

Как видим, параметры процесса полимеризации и размер образующихся макромолекул полимера для основного периода превра-тцения мономера в полимер могут быть легко выражены через задаваемую известную величину— концентрацию химического инициатора процесса свободнорадикальной полимеризации. Физический смысл этих положений заключается в том, что с ростом кон- [c.27]

Известно, что параметры являются величинами, которые характеризуют объективно присущие объекту свойства. В частности, параметры моделей техникоэкономического планирования и оперативного управления в обобщенном виде характеризуют устойчивые режимы работы технологического оборудования. Основными параметрами моделей планирования нефтеперерабатывающих производств являются коэффициенты отбора нефтепродуктов, выход светлых нефтепродуктов, коэффициенты затрат различных компонентов, качественные показатели сырья, полупродуктов и товарной продукции. В процессе взаимодействия с вычислительной системой ЛПР имеет возможность получить информацию об имевших место в прошлом реализациях параметров, о физически допустамых предельных их значениях, а также о случайных изменениях в пределах допустимой области из е еп . [c.195]

На основании технологических расчетов определяют основные параметры процесса ректификации давления, температуры, жидкостные и паровые нагрузки, физические свойства фаз в различных сечениях колонны, число теоретических и реальных тарелок. Эти данные служат базой для проведения гидравлических расчетов тарельчатых устройств и аппарата, обусловливающих выбор основных конструктивных размеров тарелки и ряда узлов колонн. Эти размеры обеспечи1 ают заданную производительность по пару и жидкости, а также необходимые рабочий диапазон и эффективность работы тарелки. [c.263]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология