Вычислительные машины

Все проблемы, рассмотренные в этой главе, сводятся к решению обыкновенных дифференциальных уравнений. Мы уже замечали, что в некоторых случаях аналитическое решение невозможно, н решать задачу приходится численными методами. Существуют стандартные программы решения уравнений такого типа на вычислительных машинах. Тем не менее, знакомство с численными методами интегрирования уравнений полезно химику-технологу по двум важным причинам. Во-первых, вопреки распространенному мнению, вычислительная машина не умеет думать , и потому небезопасно давать ей задание, не имея понятия о том, как она его будет выполнять. Во-вторых, иногда возможно и даже желательно проводить вычисления вручную. Метод, который мы сейчас рассмотрим, применим к решению любой системы обыкновенных дифференциальных уравнений, включая уравнения, описывающие неизотермические процессы. Проиллюстрируем этот метод на примере одного уравнения и системы двух уравнений. [c.114]

В последнее время созданы рентгеновские установки, автоматически расшифровывающие рентгенограммы и даже воспроизводящие стереоскопический чертеж структуры исследуемого вещества. Для этого с помощью фотоэлемента регистрируются рентгеновские лучи, претерпевшие дифракцию на кристаллической решетке исследуемого вещества. Импульсы фотоэлемента автоматически кодируются и вводятся в электронно-вычислительную машину. На основании этой информации машина создает модель одной из возможных структур и затем делает обратный расчет, т. е. по структуре рассчитывает рентгенограмму. В случае несовпадения рассчитанной и эксперимен- [c.151]

Метод проб и ошибок наиболее распространен при решении краевых задач для систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Однако во многих случаях этот метод поиска начальных условий приводит к задаче с неустойчивым решением. Тогда единственно возможным методом решения краевых задач на АВМ становится метод конечных разностей, приводящий к алгебраическим уравнениям. Моделирование же последних связано с большими трудностями и значительными погрешностями. Поэтому, несмотря на ряд очевидных достоинств, применение аналоговых машин для целей математического моделирования химических процессов из-за указанных причин является весьма незначительным по сравнению с цифровыми вычислительными машинами. [c.12]

Луценко В. А., Финя ин Л. Н. Математическое моделировав нив химико-технологических процессов на аналоговых вычислительных машинах.- М. Химия, 1975.- 336 с. [c.95]

Здесь минимум достигается только оптимальным выбором и Т С помощью формулы (УП.125) можно последовательно вычислять / , /2 и т. д. Такого рода техника хорошо приспособлена для расчетов с помощью вычислительных машин. Более подробное обсуждение этого вопроса можно найти в работах, приведенных в библиографии к этой главе (см. стр. 213). [c.197]

Программа для расчета на вычислительной машине одномерной модели слоя описана в работе [c.302]

Задачи для цифровых вычислительных машин [c.316]

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]

Предусматривается установка объемных счетчиков на линиях всех уходящих потоков светлых и темных нефтепродуктов с выходом показаний интегрированного расхода на информационно-вычислительную машину. [c.226]

Чтобы представить дифференциальные уравнения в форме, пригодной для решения на цифровых вычислительных машинах, следует их аппроксимировать и заменить конечно-разностными алгебраическими уравнениями. Численная модель состоит из полученной системы уравнений и построения численного алгоритма их решения. Численные модели основных процессов фильтрации пластовых флюидов обсуждаются в следующих параграфах. [c.381]

Основой методов оптимизации химико-технологических процессов служит достаточно подготовленный сейчас математический аппарат, средством реализации которого являются электронные вычислительные машины. На современном этапе важнейшая задача химической технологии заключается в составлении и использовании двух алгоритмов оптимального проектирования процесса и оптимального управления данным процессом. [c.9]

В целом ячеистые модели для расчета реакторов с насадкой пока не получили широкого применения, что, по-видимому, объясняется значительными трудностями вычислений даже при использовании вычислительных машин [54, 123]. [c.99]

Безденежных A.A. Расчет статики адиабатического реактора с неподвижным гранулированным катализатором на цифровых вычислительных машинах.— В сб. ОКБА Автоматизация химических производств . Вып. 2. М., НИИТЭХИМ, 1964. [c.166]

Сказанное выше явно не относится к тем аспектам обработки информации, которые связаны с созданием самих технических устройств. Конструирование и создание вычислительных устройств протекает в соответствии с принятой технической программой, несомненно весьма разработанной, но по существу мало чем отличающейся от других современных технических программ. Трудности возникают при создании обеспечения систем, при составлении машинных программ, предназначенных для того, чтобы заставить вычислительное устройство решать определенные задачи. В наши дни программирование на вычислительной машине — это искусство, а не техническая дисциплина, и из-за того, что оно не является наукой, проистекают все беды. Это является следствием отсутствия основной науки, на которой базировалось бы программирование. [c.145]

По записям регулирующих приборов, просмотренным после взрыва, установлено, что через закрытый, но дающий утечку верхнего продукта клапан из колонны медленно просачивались содержащиеся в ней вещества. Потеря бутадиена из системы через клапан приводила к существенным изменениям состава жидкости в нижней части колонны и увеличению в ней содержания винилацетилена до концентрации примерно 60%. Потеря жидкости из нижней части колонны способствовала обнажению трубы испарительной камеры (кипятильника). Увеличение концентрации винилацетилена в кубовой жидкости и высокая температура стенок трубы вызвали взрыв. Расследование происшедшей аварии в Техас-Сити с применением вычислительных машин, исследования, проведенные на модельной установке, расчеты условий процесса и режима работы позволили сделать следующие выводы [c.140]

Для решения задач линейного программирования имеется практически универсальный алгоритм — симплексный метод, позволяющий за конечное число итераций находить оптимальное решение подавляющего большинства практически важных задач. Тип используемых ограничений (равенства или неравенства) не сказывается на возможности применения указанного алгоритма. Дополнительной проверки на оптимальность для получаемых решений не требуется. Как правило, практические задачи линейного программирования отличаются весьма значительным числом независимых переменных. Поэтому для их решения обычно используют вычислительные машины, необходимая мощность которых определяется размерностью решаемой задачи. [c.33]

Л е д л и Р. С., Программирование и использование цифровых вычислительных машин, Изд. Мир , 1966. [c.39]

Автоматическое управление процессом ректификации оргализу-ется также с различными вычислительными устройствами — от простейших аналоговых до сложных вычислительных машин. Простейшие аналоговые уст1ройства предназначены в ооновиом для стабилизации работы отдельных элементов процесса, паприме р, для регулирования расхода орошения, энтальпии сырья и пр. Цифровые вычислительные устройства, применяют главным образом для оптимального управления процессом. [c.337]

В литературе [48] описана возможность автоматического управления тетрапропиленовой установкой с помощью вычислительной машины. [c.246]

Для чтения этой книги необходимы знания основ дифференциального и интегрального исчислений, а такк е теории дифференциальных уравнений в пределах обычного курса в химико-технологических вузах. Так как опыт показывает, что на такие знания не всегда можно рассчитывать, в разделе У.1 приведен обзор важнейших типов уравнений, с которыми читателю придется нстретиться в дальнейшем. При изучении главы И полезно беглое знакомство с линййной алгеброй. Предполагается знание основ термодинамики, поэтому в главе П1 лишь суммируются и приводятся к принятой в этой книге системе обозначений необходимые для наших целей термодинамические закономерности. Автор надеется, что большое количество графиков, приведенных в тексте, поможет читателю следить за рассуждениями и научит его извлекать информацию из качественного исследования задачи, прежде чем приступать к вычислениям. Нельзя использовать современные вычислительные машины, не поняв предварительно структуры задачи, иначе результаты вычислений окажутся заведомо бесполезными. [c.11]

Важный вопрос о соответствии значений констант скоростп реакций эксперпментальным данным вынесен в этой главе в упражнения. Сделано так потому, что, с одной стороны, этот вопрос относится скорее к области чистой, чем прикладной кинетики, и, с другой стороны, его решаюш,ее значение для всей проблемы расчета химических реакторов не вызывает сомнений. Если кинетические зависимости изображаются прямыми линиями, как на логарифмическом графике для реакции первого порядка в упражнении У.2, то оценка точности найденных значений констант скорости реакций может быть получена из отклонения экспериментальных данных от прямой линии, наилучшим образом оиисываюш ей ход процесса. Если дифференциальные уравнения, описывающие систему реакций, должны с самого начала интегрироваться численно, то провести оценку значений констант скорости и их точности значительно труднее. В простейших случаях уравнения можно решать с помощью аналоговой вычислительной машины, где константы скорости представляются переменными сопротивлениями. Эти сопротивления можно изменять вручную, пока не будет достигнуто наилучшее возможное соответствие между расчетными и экспериментальными данными. Если решение проводится на цифровой вычислительной машине, следует использовать метод проб и ошибок. Предположим, [c.116]

Найденные критерии устойчивости не дают, однако, никакой информации о величине возмущений, которые будут затухать. Возможно, что после сильного возмущения реактор перейдет в другой стационарный режим. Чтобы исследовать поведение реактора при больших возмущениях, необходимо проинтегрировать нелинейные уравнения. Это связано с трудоемкими вычислениями, и сколько-нибудь полное исследование может быть выполнено только с помощью вычислительной машины. Прежде чем дать некоторые примеры расчета, полезно привести эвристические рассуждения Амундсона и Билоуса, указывающие качественное поведение решений нелинейных уравнений. [c.175]

А выражено в кмолъ 80 кг катализатора-ч)]. При таком громоздком кинетическом выражешш для расчетов необходима цифровая вычислительная машина. [c.243]

На рис. Vni.19 даны зависимости веса каждого слоя катализатора и полной массы всего катализатора от стоимости предварительного подогрева. Линию для Wg в этом масштабе нельзя начертить действительно, в предельном случае х = О оптимальные массы находятся в отношении И д = 1 9 ООО 130000, что заставляет задуматься над тем, стоит ли делать реактор многостадийным. Для двухстадийного реактора, как следует из рис. VIII.19 (для N = 2), пропорции более разумны (самое большее 1 20). Рис. VIII.20 показывает, что уменьшение числа стадий очень слабо влияет на максимальное значение критерия оптимальности Р. Десятикратное увеличение стоимости катализатора v приводит к почти десятикратному уменьшению его оптимальной массы и небольшому комненсируюш ему увеличению температуры, однако максимальное значение критерия оптимальности Р уменьшается при этом только на 10%. Такого рода расчеты оптимальных режимов на вычислительных машинах позволяют понять обш,ую структуру оптимальных решений даже в том случае, когда не представляется возможным точно оценить величины (х и v. Например, тот факт, что общая масса катализатора уменьшается почти в том же отношении, в каком увеличивается его стоимость, свидетельствует о том, что общие расходы на катализатор всегда остаются почти постоянными. Непропорционально малая масса катализатора в одном из адиабатических слоев, вычисленная при оптимальном расчете, сразу заставляет сделать вывод, что рационально проектировать реактор с меньшим числом стадий. [c.246]

Решение задач оптимизации и сопутствующих им задач математического моделирования связано, как правило, с выполнением довольно значительного объема расчетов. Этим до некоторой степени объясняется то, что до создания вычислительных машин, способных быстро и точно производить большой объем вычислительной работы, методы оптимального проектирования практически не имели широкого распространеЕ1ия. Появление вычислительных машин позволило качественно изменить отношение исследователя к задачам оптимизации, где от него теперь требуются предельно точная формулировка задачи и разработка алгоритма, ее решения. [c.28]

Интегрируя уравнение (IX.25) или систему уравнений (IX.25), (IX.26) иока не будет выполнено это конечное условие, получим необходимую дливгу реактора. Оценив размеры реактора, можно приступить к его детальному проектированию и экономическим расчетам. С помощью вычислительной машины можно провести выбор оптимальных параметров реактора. Далее мы рассмотрим простейшую задачу теоретической оптимизации — выбор наилучшего профиля температур по длине реактора. [c.265]

Мы отмечали во введении, что очень трудно поставить иетривпальную задачу, решение которой не требовало бы слишком большого времени. Эта трудность разрешается в учебном процессе с помощью цифровых вычислительных машин. Ниже приведены некоторые учебные задачи. Перед каждой задачей дано введение, в котором перед студентом ставятся определенные вопросы, на которые он должен ответить, прежде чем приступать к вычислениям. Следует особо подчеркнуть, что обращаться к помощи вычислительной машины, не составив себе предварительно четкого представления о структуре поставленной задачи, в высшей мере бессмысленно и вредно. [c.316]

На ряде установок старого типа применяется ЭВМ для оптимизации управления. На установках нового типа используется базовая модель малой вычислительной машины ЕС-1010. Машина работает в двух режимах информационном и в режиме советчика оператора с перспек швой перехода в дальнейшем на режим управления (выдача управляющих воздействий на исполнительные механизмы), что даст возможность включения установки в систему АСУП завода. [c.154]

С помощью вычислительной машины Астарита, Марруччи и Джойя [8] решили уравнения (13.1) — (13.6) для 10 значений uo (0,125 0,250 0,500 1,00 2,00 3,00 5,00 7,00 9,50 и 12,5 г-мол/л) и 15 значений 0 (0,0625 0,125 0,1875 0,250 0,3125 0,375 0,4375 0,500 0,5625 0,625 0,6875 0,750 0,7125 0,875 0,9375), допуская, что можно использовать величины Kvni, Kix и Кх, определенные при бесконечном разбавлении. [c.146]

Зисло аппаратов и оборудования на установках АВТ достигает 100 120. Аппараты и оборудование на установках АВТ группируются следующим образом основные и вспомогательные аппараты оборудование технологическое и энергетическое (насосы, компрессоры, воздуходувки, котлы-утилизаторы, вентиляторы) измерительные приборы, вычислительные машины и механизмы. [c.164]

Система Нефть-1 разработана коллективом Центрального ордена Трудового Красного Знамени института комплексной автоматизации (ЦНИИКА). Она предназначена для централизованного контроля и управления типовыми технологическими процессами нефтеперерабатывающей промышленности. Система обеспечивает сбор, обработку и выдачу информации о ходе технологического процесса, а также автоматическую стабилизацию переменных на заданных оператором или вычислительной машиной уровнях и ручное (дистанционное) управление исполнительными механизмами. [c.173]

Для решения уравнений математической модели могут быть использованы любые счетно-решаю1Цие устройства, а в отдельных случаях (если уравнения решаются аналитически, а число исследуемых вариантов невелико) и непосредственно ручной счет. Наибольшее распространение получили цифровые (ЦВМ) и аналоговые (АВМ) вычислительные машины. Они позволяют математическую модель представить в виде реальной модели, отличающейся по своей физической природе от изучаемого процесса, и с помощью ее провести всестороннее исследование физико-химических закономерностей процесса и промасштабировать опытные данные для промышленного реактора. Цифровые и аналоговые вычислительные машины являются машинами соответственно дискретного и непрерывного действия. Это предопределяет особенности возможностей обоих типов машин и подготовки математической формулировки решаемой задачи. [c.11]

Основная, и растущая сфера применения обработки информации — это системы управления базами данных [Жардин, 1974]. Больше половины практических исследований в области обработки информации возникает в процессе установки таких систем. Интегральная система управления базой данных — это комплекс вычислительных машин и программ, предназначенных для накопления и хранения постоянной и переменной информации, а также для обеспечения управляемого поиска и модификации запрашиваемых сведений. Эти системы большие и сложные. Следует соблюдать огромную осторожность при про- [c.146]

Прежде чем этот вывод настроит читателя на чересчур оптимистичный лад, отметим, что рост эффективности системы по большей части мог бы произойти благодаря обычной, значительно менее формальной ее настройки и отладки, что характерно для развития большинства систем обработки информации. Дело в том, что, хотя и верно, что программирование на вычислительных машинах скорее искусство, чем наука, высококвалифицированных и знающих программистов очень много. Тем не менее развитие эротетической логики сулит существенно большую выгоду. [c.149]

В настоящее время для решения вычислительных задач используют в основном аналоговые и цифровые вычислительные машины. Кроме того, разрабатывают также гибридные вычислительные машины сочетающие преимущества обоих типов машин. Для преодоления трудностей, обусловленных программированием вычислительных алгоритмов на конкретных цифровых маЕиииах, создан алгоритмический язык программирования АЛГОЛ-60 При его применении вычислительную машину снабжают специальной программой — транслятором, задачей которой является перевод программы реишния задачи, записанной иа АЛГОЛе, в систему команд машины. Сейчас большинство мои1,ных вычислительных машин, особенно вновь создаваемых, имеют трансляторы для записи программ на АЛГОЛ-60, что делает их доступными любому вычислителю, знакомому с данным алгоритмическим [c.28]

Динамическое программирование идеально приспособлено для решения задач оптимизации многостадийных процессов, особенно задач, в которых на каждой стадии имеется небольшое число пере-мепньгх. Однако при наличии значительного числа этих переменных, т. е. при высокой размерности каждой стадии, применение метода динамического программирования затруднительно вследствие ограниченных быстродействия и объема памяти вычислительных машин. [c.29]

Методы исследования функций классического анализа (см. главу III) представляют собой наиболее известные методы решения несложных оптимальных задач, с которыми инженер знакомится при изучении курса математического анализа. Обычной областью исиользованин данных методов являются задачи с известным аналитическим выражением критерия оптимальности, что позволяет найти не очень сложное, также аналитическое выражение для производных. Полученные приравниванием нулю производных уравнения, определяющие экстремальные решения оптимальной задачи, крайне редко удается решить аналитическим путем, поэтому, как правило, применяют вычислительные машины. При этом надо реншть систему конечных уравнений, чаще всего нелинейных, для чего ириходитсп использовать численные методы, аналогичные методам нелинейного программирования (см. главу IX, стр. 530). [c.30]

Нахождение оптимального решения ири использовании принципа максимума сводится к задаче интегрирования системы дифференциальных уравнений процесса и сопряженной системы для вспомогательных функций ири граничных условиях, заданных на обоих концах интервала интегрирования, т. е. к решению краевой задачи. На область изменения переме шых могут бьггь наложены ограии-чепня. Систему дифференциальных уравнений интегрируют, применяя обычные программы на цифровых вычислительных машинах. [c.32]

Таким образом, математическая модель реализуется в виде машины, моделирую1цей исследуемый объект с применением заданного алгоритма. При этом вычислительная машина выполняет по-следовательность операций, предписанную моделирующим алгоритмом (см. ниже), н вырабатывает информацию о состоянии элементарных процессов и объекта в целом, которая и используется как р ез у л I >т ат м одел и р о в а н и я. [c.43]

Математическая модель объекта, характеризуемого не очень сложными дифференциальными уравнениями, часто может быть реализована на аналоговой вычислительной маншне. Однако самым универсальным средством решения задач математического моделирования являются цифровые вычислительные машины. При этом для рен ения системы уравнений математического оппсания необходимо иметь численный алгоритм. [c.52]

Методы кибернетики в химии и химической технологии (1971) -- [ c.0 ]

Методы кибернетики в химии и химической технологии (1971) -- [ c.0 ]

Разделение многокомпонентных смесей (1965) -- [ c.0 ]

Введение в моделирование химико технологических процессов Издание 2 (1982) -- [ c.22 , c.121 ]

Введение в моделирование химико технологических процессов (1973) -- [ c.24 , c.33 , c.151 ]

Методы кибернетики в химии и химической технологии (1985) -- [ c.0 , c.119 ]

Методы кибернетики в химии и химической технологии 1968 (1968) -- [ c.8 , c.9 , c.11 ]

Методы кибернетики в химии и химической технологии Издание 3 1976 (1976) -- [ c.0 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология