Моделирование принцип

Математическое моделирование реакторов для гетерогенно-каталитических процессов — частный случай математического моделирования химических реакторов. Рассмотрим основные принципы метода математического моделирования и приложения этого метода к расчету каталитических реакторов. [c.260]

Весьма детальная классификация химических реакторов на основе этих признаков приведена в работе [67]. Один из возможных путей классификации химических реакторов для задач математического моделирования описан в работе [48]. В основу его кладется принцип периодичности и непрерывности процесса с последующей дифференциацией, исходя из аппаратурно-технологического оформления. [c.14]

Предлагаемая читателю монография представляет восьмую книгу в единой серии работ авторов под общим названием Системный анализ процессов химической технологии , выпускаемых издательством Наука с 1976 г. Семь предыдущих монографий 1. Основы стратегии, 1976 г. 2. Топологический принцип формализации, 1979 г. 3. Статистические методы идентификации объектов химической технологии, 1982 г. 4. Процессы массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы, 1983 г. 5. Процессы измельчения и смешения сыпучих материалов, 1985 г. 6. Применение метода нечетких множеств, 1986 г. 7. Энтропийный и вариационный методы неравновесной термодинамики в задачах анализа химических и биохимических систем, 1987 г.) посвящены отдельным вопросам теории системного анализа химико-технологических процессов и его практического применения для решения конкретных задач моделирования, расчета, проектирования и оптимизации технологических процессов, протекающих в гетерогенных средах в условиях сложной неоднородной гидродинамической обстановки. [c.3]

Модульный принцип построения системы позволяет легко расширить ее, изменять функции по мере накопления знаний об объекте исследования. Интерактивный режим построен по принципу ранжирования директив первичные директивы определяют основное действие, вторичные и последующие конкретизируют детали задания на моделирование и оптимизацию ЭТС. Переход к директивам низшего уровня производится в естественном порядке, возврат на верхний уровень возможен посредством обработки внешних прерываний. [c.418]

Рассмотрим сравнительную характеристику общих стратегий решения задач проектирования и эксплуатации ХТС, особо выделяя -специфику -использования при их осуществлении метода математического моделирования, принципов -синтеза, анализа и оптимизации ХТС. Блок-схемы общих -стратегий решения задач проектирования и эксплуатации представлены соответственно на рис. П-4 и П-5. [c.49]

Моделирование принципов катализа, осуществляемого в живой природе, может позволить по-новому перестроить ряд отраслей промышленности и расширить пищевые ресурсы. [c.255]

Такое моделирование, разумеется, не является тем моделированием, принципы которого разработаны теорией подобия. Это моделирование может быть названо технологическим. Однако при достаточно точном знании числа теоретических контактов (тарелок) в образце мы можем получить достаточно точную технологическую модель. [c.159]

С появлением электронных вычислительных машин методом количественного анализа процессов химической технологии становится математическое моделирование. Принципы математического моделирования контактно-каталитических реакторов разработаны Боресковым [11 и Слинько [3]. Математическое моделирование процессов химической технологии сводится к математическому описанию всего процесса в целом [4] и по отдельны.м его стадиям [5, 61. Оно включает воспроизведение и анализ моделей на электронных вычислительных машинах как в целом для процесса, так и по стадиям. Таким образом, вместо многоступенчатого воспроизведения самого процесса, как это делается с применением теории подобия при физическом моделировании, при математическом моделировании воспроизводится сама модель, что требует меньших затрат средств и времени. Весьма существенна при этом возможность довольно быстрого воспроизведения оптимальных вариантов модели, т. е. оптимизации математической модели, а следовательно, и самого процесса. [c.6]

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]

При моделировании на ЦВМ получается совокупность чисел, отражающих конечный результат протекания процесса. Картину же изменения внутренних связей между физико-химическими величинами в ходе решения получить нельзя. Причиной этого является сам принцип дискретности работы цифровой машины и вытекающая отсюда при решении необходимость предварительного преобразования дифференциального уравнения методами численного анализа. Естественно, что это в некоторой степени обесценивает результаты моделирования на ЦВМ. Однако возможность получения значительного объема числового материала при моделировании различных вариантов частично компенсирует [c.11]

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]

Принцип подобия оправдывает себя при физическом моделировании, так как для сравнительно простых гидравлических или тепловых систем можно получить удовлетворительные результаты, используя ограниченное число критериев подобия. Для сложных (в том числе и химических) процессов применение только физического моделирования затруднительно. — Прим. ред. [c.230]

Вначале исследуют гидродинамическую модель процесса как основу структуры математического описания. Далее изучают кинетику химических реакций, процессов массо- и теплопередачи с учетом гидродинамических условий найденной модели и составляют математическое описание каждого из этих процессов. Заключительным этапом в данном случае является объединение описаний всех исследованных элементарных процессов (блоков) в единую систему уравнений математического описания объекта моделирования. Достоинство блочного принципа построения математического описания заключается в том, что его можно использовать на стадии проектирования объекта, когда окончательный вариант аппаратурного оформления еще неизвестен. [c.46]

VII. . ПРИНЦИПЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ [c.260]

Ответ на это дает наука о проектировании технологического процесса, основывающаяся на теории эксперимента, общих технологических принципах, теории -подобия и моделирования, а также на теории оптимизации [2]. [c.8]

Масштабирование теплообменников. Моделирование теплообменников находит применение в тех случаях, когда отсутствуют эмпирические формулы для их расчета (сложные нетиповые аппараты) или когда неизвестны физико-химические данные, позволяющие вычислить коэффициенты теплообмена (редко встречающиеся вещества). Моделируя нетиповой аппарат для хорошо изученных систем, можно, в принципе, использовать в модели другое вещество, чем в образце. Когда неизвестны физико-химические свойства потоков, для которых проектируется аппарат большего масштаба, обязательно нужно применять одинаковые вещества в модели и образце. [c.452]

Значительная часть предыдущего изложения была посвящена принципам и методам, которые полезны при проектировании реакторов путем перехода от процессов, осуществляемых в малых масштабах, к промышленным процессам. В настоящей главе будут рассмотрены вопросы, которые не затрагивались раньше, но являются интересными и важными при разработке методов моделирования. В каждом отдельном случае могут быть применены те или иные методы моделирования, как индивидуальные, так и общие. Опишем кратко эти методы следующим образом. [c.340]

Приведены теоретические основы производства высокооктановых бензинов, даны математические описания процессов, принципы их моделирования, кинетические уравнения реакций превращения углеводородов и т. д. [c.2]

При выборе средств фильтрования и определения постоянных в уравнениях этого процесса (поскольку упомянутые операции производятся на уменьшенных моделях фильтра) возникает вопрос о принципах физического моделирования. [c.22]

Оригинальным направлением в моделировании процессов смешения является создание универсальной линеаризованной модели, в основу которой положены следующие принципы, справедливые для любых процессов смешения [12] [c.180]

Иерархический принцип моделирования [c.139]

Уместно отметить быстрый рост числа публикаций по результатам изучения механизма действия биологических мембран [213, 214], что позволяет надеяться в недалеком будущем на применение бионических подходов к решению задач получения искусственных полимерных материалов, имитирующих функции биологических мембран. Более того, моделирование биологических мембран, раскрытие механизма их действия может привести к большому эффекту при использовании принципов их функционирования в практической технологии. Плодотворной должна быть и обратная задача — на основе изучения механизма разделения [c.169]

Для решения указанных задач, возникающих при разработке алгоритмов синтеза ХТС на основе теории элементарной декомпозиции и декомпозиционного принципа, необходимо широко использовать методы теории графов, методы эвристического программирования, специальные методы решения экстремальных комбинаторных задач (например, метод ветвей и границ), методы адаптации, обучения и самообучения, методы целочисленного линейного программирования, методы статического моделирования и другие современные математические методы общей теории систем. [c.156]

Для исследования режимов функционирования данной типовой ХТС (см. рис. 11-16) был применен блочный или декомпозиционный принцип моделирования (см. 3 настоящей главы). [c.102]

Необходимо особо подчеркнуть, что для целей автоматизированного проектирования объектов химической промышленности разработка методов решения задач синтеза ХТС на основе использования того или иного принципа синтеза ХТС одновременно объективно предусматривает широкое применение принципов математического моделирования ХТС, различных типов математических моделей ХТС и разнообразных методов оптимизации как отдельных ХТП, так и сложных ХТС. [c.143]

Для автоматизированной разработки оптимальных конструкций аппаратов требуется решить проблему математической формализации конструкций аппаратов, с помощью которой можно было бы перечислить все возможные варианты конструкций и выбрать из них оптимальную. Такую формализацию можно осуществить на основе использования блочного принципа математического моделирования ХТП (см. 4 гл. II) и путем составления логической математической модели конструкции аппарата. [c.223]

Сложнее вопрос о точности модели решается при отсутствии экспериментальных данных, это именно тот вопрос, который особенно важен при решении задач проектирования. В настоящее время не существует готовых математических или логических методов контроля точности моделей. Практические методы разрабатываются индуктивно на основе обобщения опыта моделирования и имеют форму эвристических рекомендаций, которые, в общем-то, не гарантируют оптимальности построенной модели. Стратегия поиска оптимальной по сложности и точности математической модели может быть следующей. В результате анализа исходных предпосылок создается полный математический образ проектируемого процесса в виде ППП. При выполнении программ производится оценка результатов, их соответствие ограничениям, количественным и качественным характеристикам проекта. При несоответствии результатов проектирования заданным требованиям создается новый образ процесса, который оценивается аналогично. Альтернативой такому подходу является создание упрощенного образа процесса, который будет усложняться по мере оценки результатов проектирования. Усложнение будет проводиться до тех пор, пока не выполнятся все требования, предъявляемые к проекту, или не исчерпаются ресурсы проектирования (программное обеспечение). В последнем случае решение о дальнейших действиях принимает пользователь. Развиваемые в работах [10—13] практические принципы достижения компромисса между сложностью и точностью моделей основаны именно на таком подходе. Основным при этом является принцип наименьшей сложности, в соответствии с которым рациональным выбором модели Т считается такой, что [c.263]

Общую стратегию применения метода математического моделирования, принципов синтеза, анализа и оптимизации ХТС при решении задач автоматизированного проектирования и эксплуатации химических производств МОжно условно представить в виде четырехуровневой (I—IV) и ерархической структуры (рис. П-З). [c.39]

Усовершенствовании производства (кратко указано на фиг. 4.4). [екоторые применения подсказывают такие аспекты постановки задачи, которые не рассматривались в гл. 4 и 5. Как их можно включить в моделирование Например, вычислительный блок можно использовать для изучения безаварийной работы или нарушений хода технологического процесса. Если такой вопрос включен в требования, то какие мероприятия необходимо предусмотреть в процессе моделирования Принципы исследований надежности рассмотрены в работе [163]. [c.146]

При математическом моделировании применяется также принцип мэоморфности математических моделей, цля различных по физической природе явлений. Так, например, в дифференци-альнне уравнения переноса тепла =-А(с/Т/с/Х) , [c.8]

Боресков Г. K., Слннько М. Г., Основные принципы моделирования и оптимизации химических реакторов, Хим. пром., № 1, 22 (1964). [c.178]

Для оценки химической стабильности дизельных топлив разработан специальный квалификационный метод, аналогичный методу, применяемому в США. В основу метода положен принцип моделирования хранения в лабораторных условиях при повьпиенной температуре в присутствии медных пластинок. [c.118]

Приведены принципы организации гибких автоматизированных производственных систем (ГАПС) в химической и смежных отраслях промышленности. Рассмотрены их структура н способы функционирования. Изложены вопросы моделирования и структурио параметричсского синтеза ГАПС, Описаны цели и задачи управления гибкими автоматизированными производственными системами. [c.2]

Вторая глава посвящена принципам моделирования ГАПС, причем акцент сделан иа гибкие химико-технологические системы, являющиеся основными подсистемами ГАПС химических предприятий. Излагаются модульный принцип формирования моделей, методика и формальный аппарат построения моделей технологических аппаратов периодического п полунепрерывного действия, а также химико-технологических систем. В этой главе нашли отражение математические модели основных технологических процессов, реализуемых в аппаратах периодического действия, а также модели процессов смены их фуикцип-иальных состояний и интерактивных режимов работы. [c.6]

Таким образом, как следует из изложенного, для большинства малотоннажных производств хи.мической и смежных отраслей иро.мышленности характерен обширный ассортимент продукции переменной номенклатуры. Чтобы обеспечить эффективное функционирование этих производств, необходимо сделать их гибкими , способными быстро приспосабливаться к изменению конъюнктуры рынка, т. е. следует разрабатывать и создавать гибкие автоматизированные производствеипые системы. Технологической основой ГАПС предприятий химического профиля является принцип аппаратурного подобия технологических процессов, а организационной базой — периодический способ их организации. ГАПС химического предприятия являются сложными техническими системами. Их создание возможно лишь на основе современных методов кибернетики — математического и логического моделирования, анализа и синтеза, автоматизированного проектирования и управления. Эти вопросы рассмотрены в последующих главах. [c.72]

Моделг сложных систем иерархического типа формируются в соотистствии с принципом модульности, заключающимся в том, что моделирование химико-технологических систем основано на относительной самостоятельностн и независимости их подсистем, допускающих декомпозицию анализируемой системы на состав-ляюп1пе ее подсистемы и формирование пх моделей. [c.79]

В соответствии с принципом модульности моделирования СЛ0ЖИ1ЛХ систем модель подсистемы каждого уровня иерархии формируется как объединение моделей нижележащего уровня, а процесс взаимодействия подсистем взаимодействующих уровней моделируется с использованием координирующего соотношения. [c.79]

В книге рассмотрены общие принципы построения и аппаратурной реализации автоматизированных систем проектирования объектов химической промышленности. Предложена общая стратегия применения метода математического моделирования для решения задач проектирования и эксплуатации химических производств, приведены математи,-ческие модели типовых процессов химической технологии как основъ автоматизированного проектирования подробно изложены принципы, методы и алгоритмы синтеза оптимальных технологических схем химических производств, приведены примеры проектирования крупнотон нажных агрегатов с использованием ЭВМ. [c.4]

Для математического моделирования ХТС используют специальные программы ц и ф р о в о г о м о д е л и р о в а н и я (СПЦМ), построенные по блочному илн декомпозиционному принципу. Обобщенная функциональная схема СПЦМ ХТС состоит из следующих блоко.в (рис. П-7) 1—блок ввода исходной информации 2 —блок математических моделей типовых технологических операторов или модулей 3 —блок определения параметров физико-химических свойств технологачесних потоков и характеристик фазового равновесия 4 —блок основной исполнительной программы 5 —блок обеспечения сходимости вычислительных операций 6 — блок оптимизации и расчета характеристик чувствительности ХТС к изменению пара-метров элементов (технологических операторов) системы 7 — блок изменения технологической топологии ХТС 8 — блок расчета функциональных характеристик ХТС 9 —блок вывода результатов. [c.53]

Оптимизация технологической схемы обычно проводится с помощью моделирующих систем при заданной топологии производства. Как и САПР, моделирующие системы ориентированы на широкого пользователя и поэтому обладают всеми атрибутами развитых систем имеют доступный входной язык, развитую диагностику, диалоговый режим работы. Ниже дана характеристика системы ASPEN, предназначенной для моделирования и оптимизации широкого класса технологических производств [108]. Система построена по модульному принципу и допускает дальнейшее развитие без существенных изменений. [c.420]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология