Физическое моделирование

ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФИЛЬТРАЦИИ ПЛАСТОВЫХ ФЛЮИДОВ [c.374]

Формулирование содержательной постановки задачи. На этом этапе определяются цели исследования, уточняется состав исходных зависимостей между параметрами объекта в соответствии с результатами физического моделирования, оговариваются законы, допущения и предположения о механизме и условиях протекания процессов, конкретизируются состав и диапазон изменения исходных параметров. [c.379]

Одним из главных путей изучения механизма вытеснения остается метод физического моделирования как в силу трудностей аналитического и численного исследования, так и из-за отсутствия достаточных сведений об эмпирических функциях k (s) и J s), определяющих процесс двухфазной фильтрации. [c.278]

Необходимо отметить, что математическое моделирование ни в коей мере не противопоставляется физическому моделированию, а, наоборот, призвано дополнить его имеющимся арсеналом полученных математических зависимостей. [c.7]

Физическое моделирование — изучение объекта или явления на модели, имеющей ту же физическую природу, что и изучаемый натурный объект. При исследовании технологических процессов таким объектом является лабораторная модель, воспроизводящая в определенном масштабе устройство и действие того оборудования, в котором выполняется технологический процесс или его отдельные операции. [c.12]

Исторически в исследованиях наибольшее распространение получил метод физического моделирования, согласно которому связи между физическими величинами устанавливаются только в пределах данного класса явлений. В таком случае основные уравнения, опис ыв щие процесс, преобразуются в группу критериев подобия, которые являются инвариантными к масштабам реактора. Это позволяет результаты исследований на модели переносить (масштабировать) на промышленный аппарат. Поскольку химический процесс характеризуется одновременно р личными классами физических и химических явлений, то при физическом моделировании его с изменением масштаба физической модели реактора инвариантности критериев подобия достичь не удается. Стремление сохранить при изменении масштабов постоянство одних критериев приводит к изменению других и в конечном счете к изменению соотношения отдельных стадий процесса. Следовательно, перенос результатов исследования с модели реактора на его промышленные размеры становится невозможным. При математическом моделировании указанное ограничение автоматически снимается, так как необходимости в переходе от основных уравнений к форме критериальной зависимости здесь нет, нужно иметь лишь описание химического процесса, инвариантного к масштабам реактора. При этом количественные связи, характеризующие процесс, отыскиваются в форме ряда чисел, получаемых как результат численного решения на электронных вычислительных машинах. [c.13]

К физическому моделированию будем относить исследование процессов фильтрации на естественных и аналоговых моделях. [c.374]

Аналоговое физическое моделирование [c.376]

На шестом этапе математическая модель уточняется (или строится заново) с учетом опыта ее использования, новых данных физического моделирования, изменения целей исследования. При этом все перечисленные этапы моделирования повторяются. [c.380]

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]

В настоящее время физическое моделирование большинства химикотехнологических процессов наталкивается на непреодолимые трудности, связанные с тем, что критерии, входящие в модельные уравнения, часто оказываются противоречивыми. — Прим. ред. [c.24]

Действительно, объекты природы наиболее универсально отображаются в виде математических моделей . Но физическое в математическое моделирование физико-химических процессов нельзя осуществить независимо друг от друга. Математическое описание и математическая модель появляются в результате физического моделирования процессов. Поскольку математическое моделирование не является самоцелью, а служит средством для оптимального проведения процесса, результаты его используются для создания оптимального физического объекта. Исследования на этом объекте (новое физическое моделирование) позволяют проверить результаты математического моделирования и улучшить математическую модель для решения новых задач. Ясно, что как математическое, так и физическое моделирование есть только этапы единого процесса — моделирования, цель которого — решение технических задач. [c.9]

Если при физическом моделировании необходимо обеспечить равенство нескольких критериев подобия, могут возникнуть трудности из-за различия масштабов натуры и модели в этом случае часть второстепенных явлений не моделируют или моделируют приближенно. [c.14]

ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ВОДЫ [c.116]

Тот факт, что массопередача в секциях тарельчатой колонны имеет нестационарный характер, подтверждается результатами многочисленных исследований [50—52]. В этих условиях для расчета необходимо только и.меть представление о характере распределения концентраций в фазах. Известны два различных подхода к физическому моделированию тарельчатых колонн. Согласно одному из них, колонна может быть представлена в виде дифференциального контактора, в котором концентрации в каждой из фаз являются однозначными и монотонными функциями координаты [53—56]. Другой подход заключается в разделении колонны на ряд секций, в которых имеет место определенное смешение в каждой из фаз [57, 58]. [c.252]

Ниже рассмотрена методика физического моделирования. [c.27]

Третья теорема подобия устанавливает следующие правила физического моделирования оригинал и модель должны быть геометрически подобны процессы в модели и оригинале должны относиться к одному классу и описываться одинаковыми дифференциальными уравнениями начальные и граничные условия для модели и оригинала должны быть подобны определяющие безразмерные критерии должны быть равны для модели и оригинала. [c.136]

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]

Увеличение числа установок гидрокрекинга и их суммарной мощности привлекли внимание исследователей к изучению физико-химических закономерностей процесса. Действительно, большинство реакционных устройств для проведения гидрокрекинга в одну или две ступени представляет собой многосекционные адиабатические аппараты с промежуточными вводами водород-содержащего газа. Определение оптимального распределения объемов катализатора по секциям, потоков сырья и водородсодержащего газа не может быть выполнено обычными методами физического моделирования и требует проведения точных количественных расчетов на основе изучения химизма процесса, его кинетических закономерностей, термодинамических параметров. [c.353]

ВОЗМОЖНОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ [c.27]

Понятно, что если условия перемешивания в двух аппаратах различны, то и при постоянстве перечисленных параметров экспериментальные результаты, в частности оптимальные, полученные в аппаратах разных размеров, могут быть существенно различными. Поэтому при физическом моделировании по критериям [c.33]

Естественное физическое моделирование-это замена изучения интересующего нас явления в натуре экспериментальным изучением аналогичного явления на модели меньшего (или большего) масштаба, обычно в специальных лабораторных условиях. Основной смысл такого моделирввания заключается в том, чтобы по результатам опытов с моделями можно было давать необходимые ответы о характере эффектов и о различных характеристиках, связанных с явлением в натурных условиях. При этом должны выполняться определенные условия (критерии) подобия (геометрического и физического) модельных и натурных процессов. Для этого размеры модели, свойства пласта и флюидов выбирают в лабораторных условиях таким образом, чтобы были выполнены условия геометрического, подобия и чтобы соотношения различных сил в пласте и физической модели были одинаковыми. Большое значение при физическом моделировании фильтрационных процессов имеет теория размерностей и подобия. [c.374]

Пои Физическом моделировании изучение процесса проводится непосредотвенно на физической модели в разных масштабах. [c.6]

Б настоящее время методы физического моделирования используются для нахождения границ деформации коэффициентов, входящих в уравнения математической модели, и установления адекватности модели изучаемому объекту. Математическое и физическое моделирование хорошо дополняют друг друга в комбинитюввнном метода моделирования. При этом трудность [c.7]

Теоретические методы расчета характеристик элементов проточной части центробежных компрессорных машии ввиду сложности трехмерных сжимаемых течений на дают удовлетворительной точности во всем диапазоне изменяющихся режимов работы машины. Поэтому пока неизбежным является физическое моделирование, позволяющее получить необходимые данные из опытов на моделях. При ограниченном числе унифицированных ступеней или элементов их проточной части количество опытов на моделях будет относительно небольшим, что позволит в короткие сроки гюлучить все необходимые экспериментальные данные по характеристикам элементов. После статистической обработки, представления в требуемом виде и аппроксимации эти характеристики должны быть записаны в постоянную библиотеку ЭВМ и в дальнейшем использоваться при численном моделировании. [c.124]

Большая серия экспериментальных исследований по физическому моделированию таких процессов была выполнена В. Г. Оганджанянце Й с сотрудниками [66]. Эксперименты проводились на прозрачных моделях пористых сред. Результаты этих работ были позднее проанализи -рованы и теоретически описаны. Приведем здесь качественное описание явлений, происходящих при вытеснении несмешивающихся жидкостей в двухслойном пласте с различными характеристиками. [c.282]

Физическое моделирование обычно предназначено для исследо-в пт" и меньших масштабах, что позволяет снизить расходы на вы-по.пнеьте экспериментов и организацию измерений. При этом круг измерений и их сложность не изменяются, как если бы все исследоца-ипе проводилось на самом объекте моделирования. [c.42]

Другой недостаток вызван тем, что при использовании метода физического моделирования обычно изменяются размер1>1 моделируемого объекта ири построении его модели. Принципиально это М()/К( т привести к появлению у модели таких свойств, которые не присущи об1>скту моделирования, и наоборот, некоторые спойства объекта при переходе к его физической модели могут оказаться настолько ослабленными, что их проявление в модели уже нельзя зарегистрировать. [c.42]

При физическом моделировании необходимо обеспечить геометрическое и физическое подобие модели и натуры, т. е. пронор-1 ИОнальность однородных переменных величин, характеризующих 1 вление для модели и натуры. Такое соответствие, устанавливаемое ка основе теории подобия и анализа размерностей, позволяет вы- [c.12]

Оптимизация циркуляционных емееителей. При выборе оптимальных конструктивных размеров смесителя и его режима работы используют в основном метод физического моделирования. Число вариантов исполнения лабораторной модели объемом 5—6 л обычно небольшое от 2 до 5. Режимные и конструктивные параметры лабораторных смесителей из-за трудоемкости и высокой стоимости их изготовления и проведения экспериментов, как правило, изменяют в узких диапазонах. В моделях смесителей малого объема влияние пристеночных эффектов на гидродинамику потока частиц внутри смесителя велико. В промышленных смесителях эти эффекты в значительной мере ослаблены. Это усложняет поиск масштабных переходов от лабораторной модели к промышленному образцу смесителя. По этим причинам метод физического моделирования смесителей сыпучих материалов при разработке методики их оптимизации неэффективен. [c.238]

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 связи с этим понятно внимание, которое уделялось и уделяется процессам окислительной регенерации. Традиционным методом изучения регенерации являлось физическое моделирование, связанное с исследованием процесса на лабораторных, пилотных и опытно-промышленных установках. Успехи экспе риментальной техники и математического моделирования позволяют сделать такое исследование как более коротким, так и более надежным. С этой целью нужно построить исследования таким образом, чтобы всю необходимую экспериментальную информацию получать, изучая процесс на единичных зернах, и далее, используя методы математического моделирова.ния, определять условия процессов в технических аппаратах. [c.4]

Обычно методы теорий размерностей и подобия относят к методам физического моделирования. Однако они, как и любые другие методы моделирования, основаны на сочетании экспериментальных и расчетных исследований. Теория размерностей используется для постановки и обобп ения результатов экспериментальных исследований, когда по каким-либо причинам создание математического описания на основе уравнений балансов вызывает затруднения. При этом целью исследования является не нахождение оптимальных условий (оно рассмотрено в главе I), а получение уравнений для расчета коэффициентов, характеризующих гидродинамику, тепло- и массоперенос. Эти уравнения обычно предполагается использовать при проектировании подобных систем. Методы теории размерностей позволяют упростить исследование и сделать его более общим за счет перехода от размерных переменных к полученным из них безразмерным комплексам. [c.130]

Изучение физико-химического процесса на любой установке (лабораторной, опытной, промышленной) представляет собой физическое моделирование, которое было основным методом исследования в течение длительного периода. Однако развитие науки показало, что не все процессы можно изучать на физических моделях. Например, крайне сложно осуществить физическое моделирование закона тяготения Ньютона Больцман долгие годы отстаивал свою молекулярно-кинетическую теорию, которая не признавалась крупнейшими авторитетами его времени на том основанпи, что поведение молекул не наглядно, их трудно физически моделировать. Выход был найден в аналогии (преимущественно математической) разных по физической сущности явлений природы . Например, законы Ньютона (притяжение тел) и Кулона (притяжение электростатических зарядов) описываются одинаковыми уравнениями. Используя аналогию физических явлений, создают модель, в которой осуществляют новый процесс, описываемый уравнениями такой же структуры, что и исходный. [c.12]

Исследуем возможность физического моделирования этого процесса на основе теории подобпя. Будем считать, что давление в трубе постоянно [c.28]

Эффективность уравнений р/грессии значительно повышается, если их получают па основе заранее спланированного (активного) эксперимента. В этом случ удается, используя уравнения регрессии и сочетая матемамческое и физическое моделирование, определять наиболее выг ные условия, осуществления процесса в созданной установке." [c.77]

При выборе средств фильтрования выполняют сравнительные расчеты по определению удельной производительности различных фильтров или их удельной поверхности фильтрования. Такие расчеты можно производить на основании полученных опытных данных без иопользования оеновных уравнений фильтрования. После выбора средств фильтрования расчеты по определению удельной производительности или удельной поверхности фильтрования выбранного фильтра в принятых условиях разделения суспензии выполняют при проектировании новой промышленной фильтровальной установки. Для этих расчетов можно использовать основные уравнения фильтрования, предварительно определив экспериментально некоторые постоянные в указанных уравнениях, в частности удельное сопротивление осадка и сопротивление фильтровальной перегородки. В связи с этим представляется возможным высказать некоторые соображения об определении постоянных в уравнениях фильтрования и о расчете фильтров, а также о физическом моделировании процессов фильтрования. [c.20]

Методы оптимизации в химической технологии издание 2 (1975) -- [ c.43 ]

Основные процессы и аппараты Изд10 (2004) -- [ c.66 , c.75 , c.76 , c.81 , c.82 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8 (1971) -- [ c.68 , c.78 , c.83 , c.84 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология