Принцип составления моделей процессов

Принципы составления таких моделей показаны на рис. 94—96. Так, например, при формировании и оценке подсистемы электроснабжения для варианта с использованием токопровода весь процесс проектирования разделен на этапы, порядок которых установлен таким образом, что результаты предыдущего этапа [c.153]

Построение математической модели каждого из процессов заключалось в составлении уравнений связи между основными параметрами процесса и основано на блочном принципе, т.е. модель формировалась по отдельным составляющим. Общая структура математической модели процесса представлена на рисунке. [c.65]

Каждый из последующих трех разделов (гидромеханические, тепловые и массообменные процессы и аппараты) начинается с главы, которая является, в свою очередь, теоретической основой типовых процессов данного класса. Естественно, что эти главы основываются на материале первого раздела и развивают его применительно к соответствующему классу типовых процессов. В остальных главах этих разделов рассмотрены условия равновесия, принцип составления и примеры материальных балансов, физикохимическая сущность и кинетика конкретного процесса, его математическое описание (модель), а также устройство, принцип действия, расчет и сравнительная характеристика соответствующих аппаратов. [c.8]

В последнее время издано немало книг советских и зарубежных авторов, в которых излагаются теоретические основы химической кибернетики, приводятся результаты экспериментальных исследований и научные обобщения. Но они в большинстве случаев рассчитаны на хорошо подготовленного читателя и не могут быть рекомендованы в качестве учебника. Предлагаемый учебник составлен в соответствии с действующей программой и предназначен для студентов старших курсов химико-технологических специальностей, изучающих дисциплину учебного плана Моделирование химикотехнологических процессов . Он также может быть полезен широкому кругу специалистов химической промышленности для ознакомления с основными положениями метода математического моделирования и принципами построения математических моделей процессов химической технологии. [c.4]

Исходя ИЗ блочного принципа составления математических моделей описание процесса абсорбции должно включать описание фазового равновесия в системе жидкость — газ, кинетику протекания процесса, описание структуры потоков фаз в аппарате. Остановимся далее на каждом из указанных блоков. [c.279]

На этом мы заканчиваем изложение основных принципов составления математической модели непрерывного противоточного процесса. Мы еще вернемся к этой модели, чтобы на конкретном примере показать определенные преимущества противоточного процесса перед прямоточным (см. стр. 196). [c.158]

Процесс смешения сыпучих материалов протекает во времени, его ход и скорость зависят от физико-механических свойств сыпучих материалов, конструкции смесителя и цикличности его работы (периодическая или непрерывная). Составление математической модели процесса смешения позволяет значительно упростить весь механизм создания новой конструкции смесителя. Принципам построения таких моделей посвящен материал III и VI глав. [c.6]

Построение модели — самая тонкая и ответственная часть математического моделирования. При этом требуется не только и не столько знание математики, сколько глубокое понимание сушности описываемых явлений. Освоение методов кибернетики химикам и-технологами создает базу для овладения принципами построения математических моделей процессов химической технологии. Построение любой математической модели начинают с формализованного описания объекта моделирования. При этом наиболее общим приемом разработки математического описания, как уже отмечалось выше, является блочный принцип. Согласно этому принципу, составлению математического описания предшествует анализ отдельных элементарных процессов, протекающих в объекте моделирования. [c.113]

Представление математической модели процесса в виде совокупности подсистем (блоков) позволяет, в свою очередь, представить процедуру построения указанной модели как совокупность операций по составлению математических моделей отдельных под систем, т. е. реализовать блочный принцип построения математической модели. Точность результирующей модели в данном случае определяется точностью реализации моделей отдельных подсистем, степенью детализации их математического описания, а также совокупным влиянием точности представления отдельных подсистем на точность модели в целом. [c.249]

Представление математической модели процесса в виде совокупности подсистем (блоков) позволяет в свою очередь представить процедуру построения указанной модели как совокупность операций по составлению математических моделей отдельных подсистем, т. е. реализовать блочный принцип построения математической модели. Общая структура математической модели процессов массопередачи имеет вид [c.6]

При составлении моделей нами принят известный принцип разбивки сложного процесса на ряд элементарных, описываемых сравнительно простыми уравнениями [5—7]. [c.8]

В нефтяной промышленности и нефтехимических производствах за основу берется технологическая схема. Несмотря на систему стандартов изображения аппаратов, существующие технологические схемы рассматривать в качестве графических моделей довольно сложно. Отсутствие единых принципов составления схем также усложняет системный анализ схем процессов, между собой подобных. Это, в свою очередь, приводит к необходимости разрабатывать все стадии создания информационных систем для каждого процесса. [c.3]

Построение любой математической модели начинают с составления формализованного описания процессов, происходящих в объекте моделирования. При разработке формализованного описания используют блочный принцип, согласно которому математическое описание объекта в целом получают как совокупность математических описаний отдельных элементарных процессов, протекающих в объекте моделирования. [c.64]

Создавая математическую модель, исследователь формализует рассматриваемый процесс или элемент, представляя его в виде математической связи между входными и выходными параметрами. Точность воспроизведения сущности рассматриваемого процесса на модели будет зависеть от степени изученности его. Составление математического описания, например, процесса получения и выделения продуктов реакции основывается на степени изученности процесса и составляющих его элементов, на знаниях о всех существенных внешних и внутренних связях. Источником этих сведений обычно являются фундаментальные исследования в области термодинамики, химической кинетики и явлений переноса. Основываясь на фундаментальных законах термодинамики, можно записать уравнения для определения тепловой нагрузки на конденсатор, подогреватель, кипятильник, найти равновесные составы химической реакции и т. д. На основе законов химической кинетики можно установить механизм реакции, определить скорости образования продуктов. Как для процесса в целом, так и для отдельных его элементов записываются фундаментальные уравнения переноса массы, энергии и момента. С точки зрения машинной реализации математического описания процесса получения и выделения продуктов реакции этой задаче свойственны причинно-следственные отношения между элементами, так как модели и реактора, и колонны в своей структуре содержат большое число взаимосвязанных подзадач. В этом смысле к математической модели технологического процесса применимы общие принципы системного анализа. [c.8]

Принцип моделирования в настоящее время является источником математической интерпретации реологических процессов. Эффективность этого принципа увеличивается, если при составлении реологических моделей будут учитываться экспериментальные зависимости напряженно-деформированного состояния реальных тел. [c.151]

Изучение свойств объекта моделирования путем анализа аналогичных свойств его модели представляет собой процесс моделирования. В зависимости от характера и сложности тех или иных явлений при их изучении могут быть использованы соответствующие методы моделирования. Создание наиболее простых моделей по принципу только геометрического подобия сходственных величин — так называемое геометрическое моделирование, используется, например, в геометрии, при составлении планов и схем. Однако такой вид моделирования применяется в сравнительно узкой области вследствие ограниченных возможностей геометрических моделей. [c.12]

Практически составление математической модели осуществляют по этапам. При этом наиболее часто применяют блочный принцип, согласно которому каждый блок содержит более-менее самостоятельный этап моделирования. Обычно построение математической модели начинают с этапов формализованного описания тех элементарных процессов, которые являются наиболее существенными для данного объекта. На последующих этапах устанавливаются другие возможные связи между параметрами. Заключительный этап состоит в объединении полученных на всех предыдущих этапах описаний в единую систему уравнений, которая является математическим описанием объекта моделирования. Количество этапов, их содержание и последовательность зависят от конкретной задачи. [c.60]

Таковы общие принципы построения математического описания химико-технологических процессов. Этапы составления кинетических и гидродинамических моделей, описывающих наиболее существенные элементарные процессы, рассмотрены в гл. IV и V. [c.62]

При расчете и проектировании аппаратуры химических производств необходимо иметь расчетные зависимости, при помощи которых определяются конструктивные размеры аппарата, обеспечивающие достижение требуемой производительности и других параметров процесса при заданном режиме работы. Не всегда представляется возможным получить чисто теоретические зависимости путем составления математических уравнений и последующего их рещения. В этом случае приходится прибегать к постановке экспериментов, базируясь на теории подобия, являющейся современной теорией проведения эксперимента и обобщения результатов опытов на подобные процессы и аппараты с целью получения соответствующих расчетных зависимостей. Эта же теория указывает принципы построения небольших моделей, на которых можно осуществить процессы, подобные тем, которые протекают в больших производственных аппаратах. Метод моделирования удешевляет и ускоряет постановку и проведение опытов, на основании которых -можно получить требуемые характеристики проектируемого производственного аппарата. [c.16]

По своей структуре математические модели противоточного и прямоточного процессов в принципе аналогичны обе они состоят из основных уравнений (5.19), уравнений для среднего безразмерного времени пребывания, уравнений материального и теплового балансов. При этом методика составления уравнений для безразмерного среднего времени пребывания и уравнений теплового баланса при моделировании противоточного процесса остается той же, что и при моделировании прямоточного процесса. [c.152]

Математическое описание системы получают как совокупность математических описаний отдельных элементарных процессов. Для составления математического описания используют блочный принцип. Сначала разрабатывают модель гидродинамической структуры технологических потоков. Затем составляют уравнения кинетики химических взаимодействий, тепло- и массообменных процессов с учетом гидродинамических условий. На последнем этапе получают единую систему уравнений математического описания ХТС. [c.65]

Моделирование нефтеперерабатывающего завода представляет собой по существу сочетание моделей технологических установок, связанных друг с друго.м при помощи небольшого числа логических условий. Для удобного и наглядного описанпя принципов составления модели, прежде чем перейти к более полному описанию моделирования нефтеперерабатывающего завода в целом, следует несколько подробнее рассмотреть вопрос о моделировании отдельных технологических установок. Важнейшими процессами современной нефтепереработки являются каталитический риформинг и каталитический крекинг они являются и 1 аиболее важной частью моделирования нефтеперерабатывающего завода. Поэтому основы составления математической модели будут рассмотрены на примере установки каталитического риформинга, а ряд особенностей моделирования — на примере установки каталитнческогг крекинга. [c.8]

Учебник состоит из девяти глав. Главы I—П1 содержат основные положения и предпосылки метода математического моделирования, общие принципы и схемы построения математических моделей, а также характеристику двух направлений в химической кибернетике, которые определяют исходные позиции при составлении математического описания. В главах IV, Vи VI подробно рассматривается методика построения кинетических, гидродинамических моделей и моделей некоторых химических реакторов (математическое описание детерминированных процессов). В главе VII приведены примеры составления математических моделей процессов без химического превращения, протекающих в аппаратах химической технологии. В главе VIII изложена методика построения статистических математических моделей (стохастические процессы), дана краткая характеристика наиболее распространенных методов составления статистических моделей и примеры к каждому из них. Поскольку основной целью математического моделирования является оптимизация хими-ко-технологических процессов, заключительная — IX глава содержит некоторые сведения об оптимизации и постановке задач оптимизации, смысл и содержание которых иллюстрируются на конкретных примерах. В приложения включены некоторые таблицы и специальные термины, используемые при разработке статистических моделей. [c.8]

Затем изложены принципы построения моделируюш их алгоритмов ФХС по диаграммам связи. Приведение математической модели ФХС к форме информационного потока в виде блок-схемы является основной промежуточной стадией между формулировкой уравнений модели и составлением программы численного решения уравнений на ЭВМ. Существующие методы блочно-ориентированного программирования требуют наличия полных аналитических описаний всех составных частей системы, недостаточно формализованы, и эффективность этих методов в значительной мере определяется уровнем квалификации и интуицией исследователя. Рассматриваемый метод топологического описания ФХС открывает путь к формализованному построению полного информационного потока системы в виде блок-схемы непосредственно по связной диаграмме ФХС без записи системных уравнений, что снижает вероятность принятия ошибочных решений. При этом блок-схема моделирующего алгоритма ФХС всегда основана на естественных причинно-следственных отношениях, соответствующих механизму исследуемого физико-химического процесса. Моделирующий алгоритм, синтезированный по связной диаграмме, представляет блочно-ориентированную программу более высокого уровня, чем информационные потоки, составленные вручную на основе аналитического описания ФХС. В такой программе каждому блоку соответствует определенный оператор, а сам алгоритм непосредственно подготовлен для программирования на аналого-цифровых комплексах с применением современных операционных систем. [c.292]

В учебнике описаны методы моделирования и области их применения, а также принципы построения и виды математических моделей. Подробно изложена методика составления кинетических и гидродинамических моделей. Рассмотрены математические модели химических реакторов и вопросы перехода от лабораторных опытных установок к промышленным аппаратам. Приведены примеры построения математических моделей некоторых аппаратов химической технологии. Отражены особенности статистических математических моделей, описана методика их составления как на основе пассивного, так и активного эксперимента. Изложены основные положения оптимизации химико-технологических процесссов, даны примеры решения задач оптимизации детерминированных и стохастических процессов. Учебник предназначен для студентов химико-технологических специальностей вузов. Его смогут использовать в своей практической работе также инженеры-химики. [c.2]

В книге рассмотрены основные положения строгой термодинамической теории фазового равновесия между жидкостью и паром, дана теория процессов открытого испарения и дистилляции. Большое внимание уделено термодинамико-топологическим структурным закономерностям диаграмм азеотропных смесей, описаны явления азеотропи и правила преобразования фазовых диаграмм. На основе различных моделей массообмена проанализированы процессы непрерывной и периодической ректификации, освещены специальные приемы ректификации, описаны типовые комплексы ректификационных колонн, принципы и методика составления технологических схем ректификации. [c.2]

В периодических процессах поток сырья намеренно время от времени прерывается и условия протекания процесса обычно меняются во времени. Такой процесс никогда не находится в статическом состоянии, и его математическая модель должна состоять из дифференциальных или разностных уравнений, которые представляют ход процесса как функцию времени. Аналогичная модель требуется для описания течения непрерывного процесса на отрезке времени, следующем сразу за большим возмущающим воздействием, или в моменты пуска и остановки. Обычно такой процесс описывают дифференциальными уравнениями, составленными на основе принципов кинетики химических реакций, гидродинамики, тепло- и массообмена. Если пользоваться ЭЦВМ, которая может быстро повторить серию вычислений, удобно прибегать к дифференциальным уравнениям, что позволяет находить значения многочисленных зайисимых переменных в определенные промежутки времени. [c.444]

Сведения о кинетике и механизме реакции не всегда достаточно полны, т. е. не всегда известна четкая зависимость между входными и выходными переменными, но это не исключает возможность математического моделирования процесса. Процессы, для которых известны не все зависимости и между переменными которых нет однозначной связи, называются стохастическими, в отличие от детерминированных процессов, для которых выходные величины однозначно определяются входными. Составить модель стохастического процесса и решить стохастические задачи сложнее, чем детерминированные. При исследовании стохастических процессов определяют вероятность (математическое ожидание) определенной величины искомого переменного, а не саму величину, как в детерминированном процессе. Типы моделей, принципы их составления и использования описаны в работах В. В. Ка-фарова [15]. [c.12]

Наряду с развитием общих принципов математического моделирования, многие работы содержат математическое описание конкретных технологических процессов. Идеи этих работ могут оказаться в известной мере полезными и при моделировании других процессов, имеющих общие черты с рассмотренными. К сожалению, реальные технологические процессы отличаются большим разнообразием. Кроме того, число различных типов реакторов также очень велико. Между тем, всякая математическая модель жестко привязана к конкретному технологическому процессу, осуществляемому в совершенно определенной аппаратуре. Вполне естественно поэтому, что подход к составлению этих моделей существенно зависит от характера технологического процесса и типа используемой для его проведения ашаратуры. [c.3]

Составленные в предыдущих параграфах экономико-математические модели отдельных типовых процессов или их сочетаний можно отнести к классу моделей, разрабатываемых для элементов, которые находятся на низшем уровне производственной иерархии в ЕСТЭО-ХТС. Переход к построению моделей более высокого уровня потребовал нового качественного подхода к решению задач технико-экономической оптимизации. В частности, были созданы методы моделирования и разработаны соответствующие алгоритмы оптимизации, которые обеспечивают выполнение основного принципа, предъявляемого к задачам оптимизации ХТС с цепочечной структурой — принципа взаимозависимости. Согласно этому принципу, оптимальность каждого звена системы зависит от режимов остальных предыдущих и последующих звеньев. [c.108]

На этапе составления физиолого-биохймической модели решающая роль принадлежит микробиологу, его знаниям предмета исследования, интуиции, позволяющей правильно определить узкие места процесса. При этом часто возникает ситуация, когда кинетика взаимодействия некоторых переменных не Может быть выяснена в принципе или для ее определения требуются большие затраты средств и времени. В этом случае в модель вводят какое-то кажущееся наиболее вероятным предположение о кинетике этой стадии, а исследование на следующих этапах позволит проверить или опровергнуть его. [c.156]