Модели знаковые

В основе понятий о химических методах исследования веществ также лежит изучение их состава и строения. Состав веществ устанавливают методами качественного и количественного анализа. Для выявления строения необходимы сложные физико-химические приборы, не применяющиеся в школе. Поэтому о строении веществ (главным образом органических) судят по проявлению ими свойств, обусловленных строением или наличием определенных функциональных групп, а иногда — на основании особенностей их получения (синтеза). Кроме того, существуют теоретические методы исследования веществ, например прогнозирование свойств на основе классификации веществ или периодической системы элементов Д. И. Менделеева, моделирование (в том числе и мысленный эксперимент ), использование знаковых моделей (химической символики) и др. [c.260]

Попыткой создания физической модели реактора служит пилотная установка. Математическая мод ель отлична по физической природе от исследуемого процесса, но имеет тождественную с ним знаковую модель. Электронно-вычислительные машины (ЭВМ) являются универсальным средством представления процессов в виде математических моделей. [c.461]

Математическое описание иногда относят к категории мысленных моделей (1, стр. 31, 4). Удобнее разделять понятия описание (мысленная модель, знаковая модель) и модель (некоторое устройство), иначе оказывается, что все, что нас окружает, — модели. [c.12]

Применительно к химической технологии под математической моделью (знаковой, или символической) понимается совокупность математических зависимостей, отражающих в явной форме сущность химико-технологического процесса и связывающих его физические, режимные, физико-химические, а также конструктивные параметры. [c.11]

Моделирование вообще, и в химии в частности, тесно связано с процессом построения и проверки гипотез, с абстрагированием и идеализацией. С помощью последних приемов выделяются определенные стороны, свойства, связи, элементы строения химических веществ и явлений, которые и отображаются на модели. Естественно поэтому, что модель лишь приближенно отражает действительность. Степень этой приближенности зависит как от вида моделирования, так и от глубины и научной обоснованности используемых при этом химических теорий и технических средств. Переход в химии от моделей знаковых (структурные формулы) к моделям объемным, отража- [c.319]

Модели промышленных печей подразделяются на два типа вещественные и знаковые. [c.128]

Знаковые модели печи — это математические описания реальных печных процессов в конкретном типе печи, отражающие сущность явлений и характеризующие ее свойства. Они представляют собой сочетание различных элементарных процессов, подчиненных закономерностям, которые описываются отдельными математическими соотношениями (процессы массо- и теплопередачи, физические и химические превращения исходных материалов, движение печной среды и т. д.). [c.130]

Метод физического моделирования особенно привлекателен для инженеров-исследователей, так как физическая природа модели и объекта не меняется и физическая модель воспроизводит все стороны исследуемого процесса, что позволяет уточнить некоторые детали, не отраженные в исходной знаковой модели. Однако указанную модель можно реализовать только при наличии подобной модели у исходного аппарата или реактора. При этом под подобной понимается модель, отличающаяся лишь изменением масштаба входящих величин, т. е. характеризующаяся одинаковой знаковой моделью в безразмерной форме. [c.461]

Знаковая модель. Для построения знаковой модели реактора необходим структурный анализ протекающих в нем процессов, являющийся существенной и зачастую важнейшей работой по созданию любого реактора. Доступность и освоение химико-технологических расчетов на ЭВМ требуют прежде всего детального изучения происходящих процессов и на данной основе построения модели. [c.463]

Реактор и реакционный узел (агрегат), как сложные объекты, имеют многоступенчатую структуру и их знаковые модели должны строиться последовательно с учетом предварительно разработанных моделей их составных частей. Поэтому первый этап моделирования заключается в выявлении и описании структуры реактора, если понимать под этим выделение уровней (более простых составляющих протекающего сложного процесса) и установление связей между ними. [c.463]

Структура знаковой модели агрегата и контактного аппарата представлена на рнс. ХУ-2. Для всякого реактора и, в частности, для рассматриваемого реактора с неподвижным слоем катали- [c.463]

Рис. ХУ-2, Структура знаковой модели агрегата и реактора с неподвижным

Трудности физического моделирования удается преодолеть при применении метода математического моделирования. Правда, не всякое математическое описание может служить основой математического моделирования. Для того чтобы учесть влияние физических факторов на скорость и избирательность процесса и предсказать результаты измерений в реакторах любого масштаба, необходимо построить знаковую модель в соответствии с изложенным принципом инвариантности закономерностей протекания процессов в составных частях модели относительно масштаба. Особенности масштаба должны учитываться связями между составляющими, краевыми условиями (размеры, способ теплообмена и др.), а при нестационарных процессах — также и начальными условиями. [c.466]

При рассмотрении знаковой модели указывалось, что первым уровнем модели всякого реактора. является кинетическая модель, представляющая собой совокупность стадий, реакций и уравнений, характеризующих зависимости скоростей отдельных реакций от со-466 [c.466]

Выявление оптимальных пористых структур основано на моделировании температурных и концентрационных полей в условиях химического процесса. Знаковой моделью служат уравнения диффузии и теплопроводности с источниками. [c.472]

В абсолютном большинстве случаев анализ знаковых моделей аналитическими методами невозможен. Электронно-вычислительные машины устраняют эту трудность и позволяют создать р е а л ь -п ы е математические модели химических реакторов. [c.485]

Отсюда и название вида моделирования - математическое. Параметры устройств ( /g - для маятника и ЬС - для электрического контура), можно подобрать таким образом, чтобы колебания по частоте были одинаковыми. Тогда электрический колебательный контур будет моделью маятника. Также можно исследовать решение приведенного уравнения и предсказать свойства маятника. Соответственно, математические модели подразделяются на реальные, представленные неким физическим устройством, и знаковые, представленные математическими уравнениями. Классификация моделей представлена на рис. 4.4. [c.91]

При указанных предположениях знаковая модель процесса запи- [c.497]

Построение математической модели химического процесса представляет собой синтез знаковых моделей, составляемых на разных уровнях. Каждый уровень математической модели, отражающий соответствующий уровень материальной системы — реактора или процесса, — состоит из уравнений, описывающих отдельные стадии [c.161]

Впервые моделирование было использовано в аэро- и гидромеханике [4-7]. С этой целью была развита теория подобия, основанная на физическом моделировании, в котором природа процесса и модели одинаковая. В химической технологии физическое моделирование широко используют для изучения тепловых и диффузионных процессов [8]. В химическом реакторе протекают химические реакции, и происходит перенос тепла и вещества. Их взаимное влияние и результаты процесса зависят от размера и типа реактора. Поэтому для изучения химических процессов и реакторов теорию подобия [9, 10] применяют весьма ограниченно [11-13]. Для изучения этих процессов используют преимущественно математическое моделирование [11-16], поскольку оно позволяет тождественными уравнениями описывать свойства процесса различной природы. Математическая модель может быть знаковой, представленной уравнениями, и реальной, представленной физическим объектом, как правило ЭВМ. В дальнейшем под моделью подразумевается знаковая или реальная математическая модель, адекватно отражающая физико-химические превращения и явления переноса тепла и вещества в изучаемом процессе и используемая для масштабного перехода. Статистические модели, описывающие процесс как черный ящик , для этой цели не пригодны. [c.5]

Знаковая модель в общем случае представляет собой систему квазилинейных дифференциальных уравнений гиперболического типа [c.201]

Для построения реальной математической модели необходимо сначала создать знаковую, и обычно математическую модель отождествляют с уравнениями, описывающими объект Универсальной реальной математической моделью является электронная вычислительная [c.91]

Трудности масштабного перехода для реакционных процессов удается преодолеть, используя математическое моделирование, в котором модель и объект имеют разную физическую природу, но одинаковые свойства. Два устройства - механический маятник и замкнутый электрический контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности, - имеют разную физическую природу, но одинаковое свойство колебания механические и электрические соответственно. Можно так подобрать параметры этих устройств (длину маятника и отношение емкости к индуктивности), что колебания по частоте будут одинаковыми. Тогда электрический колебательный контур будет моделью маятника. Это возможно потому, что свойство обоих устройств - колебания - описывается одними и теми же уравнениями. Отсюда и название вида моделирования - математическое. Уравнение колебания в данном случае также является математической моделью и механического маятника, и электрического контура. Соответственно, математические модели подразделяются на реальные, представленные неким физическим устройством, и знаковые, представленные математическими уравнениями. Классификация моделей приведена на рис. 2.4. [c.31]

Естественно, для построения реальной математической модели надо сначала создать знаковую. Поэтому, как правило, математическую модель отождествляют только с уравнениями, описывающими объект, т. е. со знаковой математической моделью, а исследование свойств этих уравнений называют математическим моделированием. Универсальной реальной математической моделью является электронная вычислительная машина (ЭВМ). По уравнениям, описывающим объект, ЭВМ настраивают (программируют), и ее поведение будет описываться этими уравнениями. [c.31]

Такое разделение на блоки определено содержанием курса химии. Демонстрационный эксперимент и натуральные объекты помогают изучать свойства веществ, внешние проявления химической реакции. Модели, чертежи, графики (сюда же следует отнести и составление формул и химических уравнений как знаковых моделей веществ и процессов) способствуют объяснению сущности процессов, состава и строения веществ, теоретическому обоснованию наблюдаемых явлений. Такое разделение функций наглядности говорит о необходимости использования содержания обоих блоков в дидактическом единстве. [c.73]

Создание моделей различных объектов и явлений оказалось весьма эффективным средством познания реальной действительности. В настоящее время моделирование используется при исследованиях в самых различных областях науки и техники. Широкое применение моделей объясняется тем, что модель дает возможность установить в каждом явлении, объекте, процессе те основные закономерности, которые присущи этим явлениям, объектам, процессам, и пренебречь второстепенными, вспомогательными признаками. Однако до сих пор еще не выработана единая терминология и отсутствует общепринятая классификация моделей. В связи с этим воспользуемся рекомендациями литературы [6, 9], в соответствии с которыми все модели разделяются на знаковые (символические) и реальные (вещественные). [c.11]

Знаковые (символические) модели являются математическим описанием процессов, явлений, объектов и обычно называются математическими моделями. Для построения таких моделей и выполнения операций над ними используются различные разделы математики (ди( еренциальное исчисление, математическая статистика, теория графов и др.). При составлении знаковых (символических) моделей математический аппарат должен обеспечивать наиболее полное выражение свойств моделируемого объекта и поэтому его выбор определяется характером и сложностью изучаемой системы. [c.11]

Знаковые (символические) математические модели, которые будут рассматриваться в дальнейшем, в учебных целях целесообразно классифицировать по нескольким признакам. [c.55]

В настоящей работе проводится, в соответствие с основными принципами математического моделирования и построения знаковых моделей [4], структурный анализ процесса в неподвижном слое катализатора и определение существенности его составляющих.Дана также систематизация моделей стационарных процессов в неподвижном слое катализатора. [c.111]

Первым уровнем построения знаковой модели процесса является кинетика реакции. Здесь будем считать, что известна зависи -мость скорости химического превращения от состава реакционной смеси на поверхности и температуры. Рассмотрим второй уровень -процесс в пористом зерне катализатора. [c.113]

Будем называть модель знаковой, если элементы и процессы оригинала описываются в модели абстрактными символами и операциями над ними. Знаковые модели сущ,ественно богаче по своим возможностям, чем реальные и аналоговые модели, так как они почти не связаны ограничениями физической или биологической реализации. Например, описание популяции промысловой рыбы, использующ,ее выразительные средства русского языка и языка простейших графических изображений (как это обычно делается в статьях и книгах по ихтиологии), является, вообш,е говоря, знаковой моделью описываемой популяции. Однако если обра- [c.16]

Под моделированием физико-химического процесса понимается его осуществление и исследование при помощи специально созданного для этой цели устройства — модели. Такая формулировка уже философского определения, по которому любой образ объекта, как мысленный, знаковый, так и вещественный, считается моделью. Например, слово реактор можно рассматривать как некоторую модель технического аппарата. Понятно, что такое гпирокое определение сводит любую деятельность к моделированию, и этот термин становится бессмысленным. Поэтому в технике следует считать моделью устройство для получения новых сведений о процессе. С этой целью можно различать знаковый образ процесса (математическое описание, чертеж технологической схемы) и модель — устройство для изучения процесса (ЭВМ для расчетов по алгоритму, в котором использовано математическое описание опытная установка). Обычно в технической литературе это различие не требует пояснений, независимо от применяемой терминологии. [c.8]

По способу реализации модели могут быть знаковыми и реальными. Знаковые модели являются математическими описаниями процессов. Основой для построения таких моделей и операций над ними служат различные разделы математики (дифференциальные уравнения в обыкновенных и частных производных для характеристики непрерывных моделей, теория гра4юв для описания сложных реакций и т. д.) Выбор математического аппарата играет значительную роль для наиболее полного выражения свойств изучаемой сложной химической системы. [c.461]

Математическое моделирование. Отказ от одинаковой природы модели и аппарата при сохранении тождественности знаковой модели расширяет возможности моделирования. Математическое моделирование позволяет при помощи средств другой физической природы заменить сложный опыт более простым. Успешное применение находят электрические аналогии (электротепловая, электрогидродинами-ческая н т. д.). Выше отмечалось, что самыми простыми универсальными дюделирующнми устройствами являются средства современной вычислительной техники. Новизна математического моделирования за последнее десятилетие заключается главным образом в огромных преимуществах, предоставляемых ЭВМ по сравнению с расчетами вручную. Появились качественно новые средства создания математических моделей и осуществления математического эксперимента. [c.462]

Каталитический процесс на внешней поверхности зерён, В данном случае знаковая модель описывается уравнениями [c.511]

Устойчивость колонн синтеза аммиака с внутренним теплообменом. Число стационарных состояний и их свойства можно найти по методу, примененному для анализа стационарных режимов в зерне и в слое катализатора. Аналогичная задача об устойчивости колонн синтеза решена В. И. Мукосеем Он провел численный анализ системы уравнений знаковой модели колонны синтеза и построил зависимость конечной температуры реакционной смеси от начальной (рис. ХУ-35). Как видно из рисунка, имеются области начальных температур, для которых суш,ествует одна или три температуры на выходе из колонны и соответственно одно или три стационарных решения (рис. ХУ-Зб). Верхняя кривая отвечает норхмальному режиму (/ к), средняя —неустойчивому, а >лижняя кривая (Тд ) не представляет практического интереса. Анализ устойчивости колонн синтеза аммиака методом исследования параметрической чувствительности выполнил В. С. Бесков [c.520]

Таким образом, атом, молекула, макрообласть, элемент реактора, реактор, установка составляют уровни, на которых изучается процесс [35]с целью его масштабного перехода. Эти уровни различаются механизмом взаимодействия факторов и масштабом Принцип инвариантности дает возможность изучать отдельные части процесса раздельно и затем осуществить их синтез с учетом взаимодействия между отдельными частями с помощью экспериментирования на ЭВМ. Но даже и при т 1К0м расчленении сложного процесса в большинстве случаев анализ знаковой модели чисто ана- [c.162]

В VIII классе при изучении химических реакций последовательно используют несколько средств обучения. Химический эксперимент позволяет внешне увидеть проявление реакции, материальные модели позволяют объяснить этот факт на уровне атомно-молекулярного учения как процесс перегруппировки атомов и изменения состава веществ и, наконец, с помощью знакового моделирования выводят сущность реакции — составляют химическое уравнение. [c.158]

Основной принцип матеиатического моделирования состоит в том, что реальный процесс, представляющий собой слолшую сово -купность элементарных актов и явлений разнородной природы, исследуется не во всей его слозшости, а по отдельным составляющим уровням, инвариантным к масштабу осуществления процесса в целом. Полученная в результате этих исследований информация представляется в виде математических зависимостей, которые вместе с граничными и начальными условиями, характеризующими конкретную физическую обстановку, являются знаковой моделью про -цесса, его математическим описанием. Исследование математического описания (для чего зачастую приходится использовать вычислительную технику) позволяет найти оптимальные условия осуществления процесса, исследовать устойчивость и параметрическую чувствительность оптимальных режимов на основе чего можно обоснованно сформулировать требования к системе автоматического управления. [c.57]

Такое расщепление процесса ферментации на отдельные уровни позволяет построить его знаковую модель. Недостаточность информации о закономерностях протекания трех нижних уровней вынуада-ет для иллюстрации методики составления математического описа -ния использовать упрощенный модельный штамм микроорганизмов. [c.61]

Как и всякий сложный объект, реактор имеет многоступенчатую структуру, и знаковая модель его долшш строиться последовательно на основе предзарительного построения моделей составных частей, уровней [3]. [c.211]