Структурная топология

В проектировании сложных ХТС можно выделить стадии внешнего и внутреннего проектирования. Стадия внешнего проектирования ХТС связана с решением общих функционально-структурных вопросов, к которым принадлежат выбор целей функционирования и основных технологических операций системы организация технологической и информационной топологии ХТС в целом исследование свойств ХТС и внешней среды определение характеристик воздействия внешней среды иа ХТС определение технологических режимов, обеспечивающих оптимальное взаимодействие элементов ХТС между собой. [c.27]

При разработке оптимальной стратегии анализа химико-технологической системы путем использования топологических моделей, отражающих структурные особенности технологической схемы системы, основными исходными данными являются технологическая топология ХТС и математические модели каждого ее элемента, представленные в виде уравнений функциональной связи (1,2). [c.212]

Молекулярные графы, применяемые в стереохимии и структурной топологии, химии кластеров, полимеров и др., представляют собой неориентированные графы, отображающие строение молекул (рис. 2). Вершины и ребра этих графов отвечают соотв. атомам и хим. связям между ними. [c.611]

Математическая модель гипотетической обобщенной технологической структуры ХТС представляет собой совокупность математических моделей отдельных элементов (или подсистем) альтернативных вариантов технологической топологии синтезируемой системы и уравнений, которые отражают структурные взаимосвязи между этими элементами (подсистемами). [c.169]

Как указывалось выше, в результате решения задачи синтеза ХТС будут определены значения коэффициентов структурного разделения потоков б / и значения оптимизирующих проектных переменных элементов ХТС при которых КЭ имеет оптимальную величину. В отличие от этого при решении задачи оптимизации ХТС с заданной технологической топологией определяются только лишь значения переменных при которых КЭ принимает оптимальное значение. [c.171]

На ранних этапах проектирования ХТС, когда еще не собран достаточный фактический материал по отказам элементов, надежность системы определяют надежностью технологической топологии ХТС (см. разделы 1.3 3.5 и 4.1). Надежность технологической топологии ХТС количественно оценивают по структурным характеристикам ППГ, которые определяют на основе анализа ППГ [1, 2, 87, 102, 209, 228]. К указанным структурным характеристикам ППГ относят следующие связность графа системы, ранг вершины и множество сочленения графа [87, 209, 228, 229]. [c.193]

Любой структурной блок-схеме ХТС можно поставить в соответствие сигнальный граф. Между его топологией и топологией структурной блок-схемы имеется взаимно однозначное соответствие [c.170]

Значения элементов матриц преобразования гидродинамических и тепловых процессов ХТС получают из сигнального графа, построенного непосредственно по топологии структурного графа, применяя для решения сигнального графа универсальную топологическую формулу. При определении элементов матрицы преобразования ХТС в качестве стока сигнального графа может быть рассмотрена любая промежуточная вершина сигнального графа. Кроме того, можно образовывать новые вершины-стоки графа с учетом полюсных уравнений системных компонентов и соотношений, выведенных для полюсных переменных из структурного графа ХТС. [c.246]

Непосредственно по топологии структурного графа строим сигнальный граф, вершины которого соответствуют узловым значениям параллельных переменных структурного графа системы. [c.247]

Используя метод непосредственного построения сигнального графа по топологии структурного графа системы (см. рис. 1У-21, в), получают сигнальный граф, изображенный на рис. У-19, а. Чтобы установить причинно-следственные [c.247]

Пример У-5. Определить элементы матрицы преобразования тепловых процессов в реакторе некоторой ХТС (см. рис. 1У-22, а) на основе построения сигнального графа непосредственно по топологии структурного графа. [c.248]

Сигнальный граф тепловых процессов, построенный непосредственно по топологии структурного графа реактора (см. рис. 1У-22, б), изображен на рис. У-20, а. Сигнальный граф, показанный на рис. У-20, б, строят с учетом полюсных уравнений компонентов (1У,16) и соотношений, полученных из структурного графа Тз ( ) = Т о ( ) — Тм ( ), где Гд (з) — перепад температур. Исходя из топологии сигнального графа (см. рис. У-20, б) и применяя универсаль- [c.248]

Последовательный метод расчета. Этот метод основан на исполь- зовании структуры ХТС (топологии ХТС) и моделей ее элементов в виде уравнений у = f (х). Он заключается в последовательном, элемент за элементом, расчете ХТС. Для этого необходимо знать параметры всех входных потоков в элементы. Для разомкнутых ХТС данный метод не вызывает затруднений, если найдена последовательность расчета элементов ХТС. Однако современные ХТС обычно содержат большое число рециклов по материальным и энергетическим потокам. Последовательный расчет таких замкнутых систем требует разрыва всех рециклов и проведения многократного расчета полученной разомкнутой ХТС до достижения требуемой точности значений параметров потоков в местах разрывов. Места разрывов рециклов находят с помощью структурного анализа. Кроме эффективных методов анализа структуры, этот метод требует использования надежных и быстродействующих итерационных процедур, так как размерность задач может быть достаточно велика (например, при расчете АВТ она составляет 45). [c.33]

Структурные параметры характеризуют топологию ХТС. В частности, они определяют число аппаратов в системе и связи между ними. Конструктивные параметры характеризуют габаритные размеры отдельных аппаратов, толщины их стенок и т. п. Конструктивными параметрами ректификационной колонны являются, например, число тарелок, размеры элементов тарелок. [c.176]

Молекулы полимеров состоят из различного числа структурных единиц — мономерных звеньев. У гомополимеров структурные единицы однотипны в отличие от сополимеров, состоящих из разных звеньев, число типов которых обычно невелико. Способ соединения звеньев между собой определяет топологическую структуру молекулы. В простейшем случае она может представлять собой линейную цепочку (рис. 1.1,а). Наряду с такими линейными молекулами известно большое число разветвленных и сетчатых полимеров с различной топологией молекул. Последние, помимо мономерных звеньев, включают также функциональные группы, в результате реакций [c.148]

Связь локальной топологии молекулы с ее физико-химическими характеристиками уже отмечалась (см. разд. 1.1). В простейшем случае структурно-аддитивное свойство 8 химически индивидуальных соединений (т. е. состоящих пз одинаковых молекул) представляется в виде [c.195]

Рис. 3.22. Структурная схема биореактора с различной топологией потока

Подсистемы БТС, включающие взаимосвязанные материальными и энергетическими потоками технологические элементы схемы, можно рассматривать как отдельные системы со сложной внутренней топологией и связями с внешней средой и другими подсистемами БТС. Анализ и синтез многомерных подсистем БТС, как и БТС в целом, эффективно проводить с применением методов структурного и топологического анализов, позволяющих формализовать функциональные связи между технологическими элементами исследуемой системы. [c.175]

В органической химии графы применяются для представления молекулярных структурных формул (молекулярные графы). Наличие существенной взаимосвязи между топологией молекул и их физическими свойствами, такими, как энергия молекул и. т. д., было признано химиками с середины нашего столетия. Наглядным под- [c.278]

Математическая модель ХТС может быть получена объединением матриц преобразования отдельных технологических операторов в соответствии с технологической топологией и структурной блок-схемой системы. Такой подход к анализу функционирования или полному расчету ХТС позволяет получить решенпе безытерацион-ным методом и сочетает в себе точность и возможность полной формализации расчетных процедур. [c.103]

V I ская (см. Структурная топология), к-рая не м. б. нарушена без разрыва хотя бы одной хим. связи. По хим. св-вам К. аналогичны образующим их циклам. Получаются они циклизацией длинноцепной молекулы в р-ре, содержащем макроцикл. Катенановые структуры найдены среди прир. нуклеиновых к-т. [c.249]

На основании структурных ф-л не только идентифицируется каждая М., но и выражаются мн. корреляции между св-вами М. и образованного из них в-ва. Так, последовательность хим. связей в структурной ф-ле позволяет различать структурные изомеры-М. с одним и тем же атомным составом, но разной последовательностью атомов. Разотчия в пространств, расположении атомов М. при одной и той же последовательности хим. связей позволяют идентифицировать стереоизомеры. Среди стереойзомеров выделяют поворотные изомеры, оптич. изомеры и др. (см. Изомерия, Конформационный анализ). Фиксир. группировки атомов, проявляющие четко выраженные, специфические для каждой из них <ж-ва, наз. функциональными группами. На использовании структу яых ф-л и соответствующих им моделей М. основаны конформац. анализ, структурная топология, а также ряд теорий, объясняющих реакц. способность сложных М. [c.107]

Для ТОГО чтобы успешно использовать данные рентгепо-структурного анализа, читатель-химик, естественно, должен получить представление об общих концепциях, терминологии, методах описания и интерпретации кристаллических структур, применяемых в кристаллохимической литературе. Этим общим вопросам автор посвящает первую часть своей книги, занимающую примерно одну четверть всего объема (эта часть целиком составила т. 1 русского издания). При этом, однако, он стремится по возможности ограничиться лишь самым необходимым для последующего систематического описания и сопоставления строения соединений различных химических классов, опуская многие детали, общие положения и тем более математические доказательства, относящиеся к теории пространственных групп симметрии, топологии и геометрии сеток и полиэдров, теории шаровых упаковок и другим общим концепциям кристаллохимии. Некоторое увлечение автора структурной топологией вполне объяснимо, поскольку ему принадлежат многочисленные работы в этой области. [c.6]

КАТЕНАНЫ, соединения, молекулы к-рых состоят иэ двух или более циклов, продетых один сквозь другой, как звенья цепи. Могут образовываться, если каждый цикл содержит не менее 25 атомов. Связь между циклами топологическая (см. Структурная топология), к-рая не м. б. нарушена без разрыва хотя бы одной хим. связи. По хим. св-вам К. аналогичны образующим их циклам. Получаются они циклизацией длинноцепной молекулы в р-ре, содержащем макроцикл. Катенановые структуры найдены среди прир. нуклеиновых к-т. [c.249]

С. включает 3 осн. раздела статич., или конфигурационную, С. [изучает пространств, строение молекул и его вли Я-ние на физ. св-ва (см., напр.. Структурная топология)], конформац. анализ (изучает зависимость фиэ. и хим. св-в от конформаций молекул) и динамическую стереохимию (изучает стерич. ход хим. р-ций). В основе С. лежит фундаментальная триада понятий хиральность, конфигурация, конформация. В эксперим. С. широко примен. физ.-хим. методы исследования, в первую очередь дисперсия оптического вращения и круговой дихроизм, а также ЯМР спектроскопия. Мощный импульс развитию С. сообщили успехи науч. приборостроения. [c.544]

СТРУКТУРНАЯ ТОПОЛОГИЯ, направление в теор. и эксперим. химии, в к-ром исследуются молекулы, имеющие форму фигур, изучаемых топологией (раздел математики). Рассматривает молекулы катенанов, ротаксанов, а также полиэдранов (см. Полиэдрические соединения), гелиценов, в к-рых неск. аром, ядер, соединенных в оргао-положениях, образуют структуры спирального типа, и др. Наиб, интересны молекулы с т. н. топологич. связью, т. е. мех. связью между двумя фрагментами молекулы, напр, в катенанах. К объектам С. т. тесно примыкают такие системы, как клатраты и криптаты. [c.548]

Рассмотрим формулировку ИЗС структурно-параметрического синтеза ХТС при известных законах распределения неопределенных параметров ХТП как задачи стохастического программирования, которая сводится к поиску минимума математического ожидания (КЭ) синтезируемой ХТС. Содержательная постановка указанного класса ИЗС имеет следующий вид. Заданы ГОТС синтезируемой ХТС, которая образована функциональным объединением всех альтернативных вариантов технологической топологии и инженерно-аппаратурного оформления ХТП, и законы распределения неопределенных параметров ХТП, которые могут войти в оптимальную структуру ХТС. [c.133]

Рассмотрим применение ППГ для анализа надежности технологической топологии подсистемы синтеза и дистиляции 1-й ступени ХТС производства карбамида, структурная схема которой представлена на рис. ТА, а. На рис. 7.4, б изображен ППГ данной подсистемы, который содержит после удаления вершин-источников А, 2, 3 и вершины-стока 5 п = 9 вершин, соответствуюш,их элементам ХТС, и т=16 ветвей, соответствуюших технологическим связям данных элементов ХТС. [c.196]

Анализ чувствительности. Проводится на основании расчета якобиана для интересующих пользователя параметров. Каждый элемент якобиана может быть представлен константой или уравнением первого (второго) порядка, что позволяет проводить анализ чувствительностиг ХТС в широком диапазоне изменения параметров. Следует отметить, что в качестве параметров могут быть использованы и структурные параметры ац, характеризующие топологию ХТС, т.е. имеется возможность проведения анализа структурной чувствительности ХТС. [c.607]

В различных областях науки и техники для описания поведения физических и инженерных систем находят широкое применение прикладные методы комбинаторной топологии и теории структурных графов. Сюда относятся анализ и синтез ХТС, развиваемые на основе общей теории графов [1, 2], решение задач линейного программирования [3], графические методы синтеза логических автоматов [4], построение коммуникационных сетей [5], диаграммные методы в квантовой теории поля [6], метод графов в химической кинетике [7], диакоптика [8], метод конечных элементов [9, 10], математические методы исследования сложных физических систем [11] и т. п. [c.18]

При отсутствии оператора разделение , т. е. при К=0, Гх=1, получаем тривиальное выражение G = viXi. Использование типовых технологических операторов при анализе и расчете материальных или энергетических балансов для подсистем БТС в условиях стационарного режима их работы позволяет формализовать и автоматизировать с помощью ЭВМ процесс проектирования БТС. Применяемые при этом математические модели подсистем основываются на модулях типовых операторов, составляющих данную систему. В то же время многомерность, высокая степень взаимосвязи и параметрического взаимовлияния элементов в сложных БТС затрудняют применение операторного метода. В этих условиях становится эффективным использование методов расчета БТС, предусматривающих применение потоковых, структурных, информационных и сигнальных графов [13]. Прн этом графы, отражая технологическую топологию и функциональные связи в системе, позволяют разрабатывать алгоритм расчета на ЭВМ многомерных систем и решать задачи анализа и оптимизации сложных БТС, которые связаны в основном с рассмотрением [c.24]

Разработано топологическое описание молекулярной структуры, основанное на соответствии между транзитивными диграфами и конечными топологиями. Две возможные транзитивные ориентации двудольного графа ведут к единственной паре топология/кото-пология, соответствующей любой альтернантной молекуле. Аналогичная пара пространств связана с неальтернантной молекулой (граф которой может иметь много или же вообще не иметь транзитивных ориентаций) через ее дуплекс, являющийся графическим сопряжением с. Структура этих молекулярных пространств может быть количественно проанализирована с помощью различных комбинаторных мер. Мощность молекулярной топологии является мерой структурной сложности. Топологический коррелят делокалйза-ции в 7г-электронных системах — это та степень, с которой соседние пары атомов аппроксимируют несвязное подпространство молекулярного пространства. Примеры порядков тг-связей, определяемых этой мерой, превосходно согласуются с величинами порядков, полученными с помощью теории молекулярных орбиталей. [c.11]

Топологические вычисления, обсужденные ранее, неприменимы непосредственно к молекулам, графы которых недвудольны, поскольку в общем случае эти графы не являются транзитивно ориентируемыми. Однако с помощью простой -конструкции связный двудольный граф можно привести в соответствие любой неальтернантной структуре таким путем, при котором сохраняется структурная информация, заключенная в исходном графе, и который приводит к графовой топологии молекулы, называемой топологией дуплекса. [c.25]