Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Моделирование с использованием аналогии

    Методы моделирования. Сущность метода моделирования заключается в использовании аналогии описания различных процессов статического и стационарного электрических полей, электрического поля и поля скоростей жидкости, движущейся в капиллярно-пористом теле (фильтрационный аналог) н так далее. [c.102]


    Развивающиеся методы гидравлической и электрической аналогий [152, 169—171] позволяют решать довольно быстро сложные задачи. Гидравлическая аналогия основана на сходстве дифференциальных уравнений переноса тепла и течения жидкости, а электрическая аналогия — на сходстве с уравнениями электропроводности. При этом моделирование допускает использование различных краевых условий. [c.98]

    Использование аналогии при моделировании. Будем исходить из такого определения аналогии. Аналогичными называют объекты и процессы, описываемые аналогичными уравнениями. Уравнения аналогичны, если они содержат разные физические величины, но все операторы (знаки алгебраических действий, символы функций, символы дифференцирования и интегрирования и т. д.) в них совпадают и следуют в одном и том же порядке. Величины, которые в аналогичных уравнениях стоят на одинаковых местах, называются аналогами. [c.20]

    Рассмотрен подход к решению обратной структурной задачи, основанный на физической конформационной теории природных пептидов и белков, прежде всего оценке особой роли ближних взаимодействий в их структурной организации и использовании классификации пептидных структур на шейпы, формы и конформации. Показано, что можно добиться целенаправленного и контролируемого изменения структуры пептида за счет ближних взаимодействий простыми средствами, выработанными в процессе эволюции органического мира. Изложенный в книге подход к решению обратной задачи позволяет заранее, еще до синтеза и биологических испытаний целенаправленно конструировать модели искусственных аналогов, пространственные структуры которых отвечают низкоэнергетическим и физиологически активным конформационным состояниям природного пептида. Возможности теоретического моделирования искусственных аналогов продемонстрированы на конкретных примерах. Полученные результаты подтверждают необходимость его использования в изучении молекулярных механизмов функционирования пептидных гормонов, катализа ферментов, взаимодействий антител с антигенами и т.п. (см. гл. 17). [c.590]

    Несмотря на большой теоретический и практический интерес, который представляет асимметрический катализ как путь моделирования действия ферментов, систематических исследований в этом направлении не проводится. Известны лишь отдельные примеры асимметрических реакций и катализаторов, подбор которых осуществляется с использованием аналогий, заимствованных из ферментологии и иммунохимии. [c.170]


    В гл. 1 были описаны основные принципы использования аналогов для расчетов. Для заданной системы А с известными уравнениями отыскивается более удобная для экспериментального исследования система В с такими же уравнениями, как и система А. Универсальная аналоговая вычислительная маш ина представляет собой устройство для решения широкого класса дифференциальных уравнений. Следовательно, она может быть использована для моделирования многих систем. [c.384]

    Моделирование процессов можно также осуществлять на основе математической аналогии — одинаковой формы уравнений, описывающих физически различные явления. При использовании электронных вычислительных машин математическое моделирование позволяет значительно ускорить исследование наиболее сложных процессов химической технологии. Общие основы моделирования процессов и аппаратов изложены в главе П. [c.19]

    Наиболее перспективным методом применения аналогии между физически разнородными процессами является метод математического моделирования, связанный с использованием электронных вычислительных машин. [c.75]

    Математические модели, как правило, являются моделями неполной аналогии, т. е. описывают только наиболее важные свойства объекта моделирования. Однако математические описания реальных объектов представляют собой достаточно сложные системы уравнений. Поэтому практически математическое моделирование сколько-нибудь сложных объектов возможно только при использовании вычислительных машин, способных относительно быстро выполнять большой объем вычислений. [c.44]

    Для этого в режиме реального времени с использованием моделей, методик, алгоритмов и программных средств проводится моделирование возможного развития аварийной ситуации, вызванной одной или несколькими из перечисленных выше причин, и оценка рисков и ущербов. Полученные результаты моделирования сравниваются в блоке анализа с результатами ВЭ из базы данных для аналогичного сценария. Если полученные уровни рисков приемлемы, база данных ВЭ пополняется новыми результатами и управляющие воздействия направлены на поддержание регламентных значений технологических параметров процессов. Если в исходной базе данных не оказалось аналогов причин или сценариев развития аварийной ситуации, информация, полученная в результате расчетов, пополняет базу данных ВЭ и структуру соответствующих экспертных систем новыми правилами принятия решений. По выработанным правилам осуществляется соответствующее управляющее воздействие. [c.247]

    Наиболее перспективным методом применения аналогии между физически разнообразными процессами является метод математического моделирования, связанный с использованием электронных вычислительных машин. В этом случае соблюдают последовательность 1) составление физической модели процесса на основе представлений физики, других наук, а также экспериментальных данных, об его механизме 2) составление математического описания процесса, отражающего существенные черты и особенности принятой физической модели 3) разработка алгоритма (последовательности действий) и составление программы для ЭВМ 4) сравнение полученных численных решений с экспериментальными данными для коррекции уравнения модели — адекватности математической модели. [c.43]

    Математическое моделирование , или, что, по-видимому, то же самое — системный подход , становится все более общепризнанным и распространенным методом исследования. Вкратце этот подход заключается в том, что для изучаемого объекта, малодоступного для эксперимента или анализа внутренней структуры (завод, организм, биогеоценоз), строится идеальный аналог (или модель ), расчлененный на четко описанные элементы и собранный из элементов по четко описанной схеме . Описание элементов и схемы строится, по возможности, с использованием всех знаний об объекте — прообразе модели и о законах природы, а также с использованием (четко описанных ) гипотез или постулатов— догадок (по возможности гениальных догадок ), необходимых там, где нам не хватает реальных знаний об объекте. Описание формулируется на достаточно строгом языке (чаще всего математическом, либо в виде системы уравнений или неравенств, либо в виде программы ЭВМ), позволяющем делать выводы, имеющие строгость и силу доказательства. [c.16]

    Принцип молекулярного моделирования. Этот подход в сочетании с рентгеноструктурным анализом позволяет установить стереохимические особенности молекулы лекарственного вещества и биорецептора, конфигурацию их хиральных центров, измерить расстояния между отдельными атомами, фуппами атомов или между зарядами в случае цвиттер-ионных структур лекарства и биорецепторного участка его захвата. Получаемые таким образом данные позволяют более целенаправленно проводить синтезы биоактивных молекул с заданными на молекулярном уровне параметрами. Этот метод был успешно использован в синтезе высокоэффективных анальгетиков - аналогов морфина, а также для получения ряда лекарственных веществ, действующих на центральную нервную систему подобно природному нейромедиатору у-аминомасляной кислоте (фенигама и др., см. разд. 2.5.3). [c.15]


    Вытекающая из температурно-временной аналогии о собен-ность в поведении модели вязко-упругого тела—существенно ускорять процессы ползучести —релаксации при повышенных температурах— дает основание к использованию экспресс-методов испытаний их термомеханических свойств и вообще ускоренного моделирования поведения тел под действием нагрузок. [c.113]

    H.A. Бернштейн так характеризовал свойства математических моделей ...в мышлении человека всегда существует известный неосознаваемый произвол, при наличии которого горячая внутренняя убежденность автора способна побудить его принять желаемое за действительное. Но уж модель, оформленная как программа для вычислительной машины или как электронный аналог, не поддается никаким попыткам уговорить или переубедить ее в чем-либо таком, что несогласно с ее структурой. Модель неукоснительно работает по объективным законам природы или столь же прочно установленным законам математических отношений и потому служит требовательным и непреоборимым критерием того, может ли данная предлагаемая концепция правильно отобразить прототип или нет . Использование в биомеханике методов компьютерного моделирования создает предпосылки как для более глубокого понимания закономерностей функционирования человеческого организма в норме и патологии, так и для создания автоматизированных комплексов диагностики. При этом пакеты прикладных программ обеспечивают машинному анализу доминирующее положение. [c.9]

    Метод электрического моделирования был использован выше применительно к процессам теплопроводности ( 3-12). Существует также аналогия между переносом энергии излучением и переносом заряда в электрической цепи. Сходство математических описаний для указанных процессов позволяет получить практическое осуществление аналогии для различных задач лучистого теплообмена. [c.420]

    Простейший путь всю ту ДНК, которая плохо интерпретируется в терминах классической генетики, объявить факультативной. Прямо так есть хромосомные гены, гены органелл - это основная компонента. Все остальное - факультативная. Не стоит, однако, категорически настаивать на этом варианте. Однозначно наложить разбиение памяти оперативная -долговременная на материал ДНК вряд ли удастся. Поэтому в обсуждаемом подразделении полезно выделить два этапа принципиальное разбиение генетической памяти на оперативную и долговременную и интерпретация этого на конкретном материале с использованием разбиения ДНК на основную и факультативную. Тут прослеживается явная аналогия с построением идеального объекта - с одной стороны, и наложением его на реальность, моделированием - с другой. Неоднозначность такого наложения во многих случаях бесспорна (так же, кстати, как интерпретация гена в материале ДНК). [c.115]

    Электрические аналоги с жидкими моделями основаны на использовании ионной проводимости электролитов. В качестве проводника берется электролит (слабые растворы солей, кислот и щелочей, растворы различных купоросов и др.) с постоянным удельным сопротивлением. Модели бывают объемные и плоские. Их форма должна быть тождественна форме исследуемого тела — оригинала. Граница ванны должна иметь потенциал, пропорциональный температуре на границе оригинала, что осуществляется применением металлического проводника, по которому в электролит подается электрический ток. На подобной модели, например, Ленгмюром, было проведено исследование теплопередачи через стенки оболочки в форме параллелепипеда [47]. В случае моделирования потенциалов переноса в неоднородном поле применяется электролит с переменной концентрацией или создается ванна с переменной глубиной [73]. [c.68]

    Н. Н. Павловским. Этот метод состоит в использовании аналогии между стационарной фильтрацией и расчетом электрических цепей (см. табл. 13.1 пп. I, 5). Чтобы получить аналог процесса фильтрации в пласте, достаточно взять специальную электропроводную бумагу, вырезать выкройку , повторяющую форму месторождения в плане, подключить скважины и задать необходимые граничные условия. Тогда по бумаге будет протекать электрический ток, вдоль нее установится соответствующее условиям задачи распределение потенциала, которое можно замерить при помощи щупа и тем самым найти (после соответствующего пересчета) распределение давления. Очевидны больщие преимущества этого метода по сравнению с моделированием на самом пласте. При помощи метода ЭГДА можно моделировать двумерные задачи однофазной установивщейся фильтрации. [c.378]

    Собственно говоря, нахождение и использование аналогий между природными явлениями составляет один из важнейших этапов любого процесса познания. В мысленных моделях аналогия играет громадную роль. При этом, если на так называемом натурфилософском этапе развития естествознания ученые часто увлекались чисто качественными аналогиями, зачастую опирающимися лишь на внешнее сходство явлений, то уже к началу XIX века такие аналогии были дискреднтироканы. Современная наука с самого начала требует от аналогии подтверждения количественных выводов таким образом, в настоящее время аналогия обязательно чдолжна выполнять функции моделирования. [c.19]

    П р о е к т н ы й анализ — связан с явным (физическим) или модельным анализом предложенной схемы получения продукции. Здесь требуется точное определение топологии объекта, параметров сырья и выходной продукции, источников энергии и т. д. Чаще всего физическая реализуемость идеи проверяется на основании аналогов производства или экспериментальных лабораторных исследований. Эти данные являются базовыми для формирования технологической (принцппиальной) схемы производства. Однако многовариантность ее реализации не позволяет априори сделать оптимальный выбор без использования ЭВМ. Дороговизна и сложность экспериментального обследования диктуют настоятельную необходимость выбора технологической схемы методом математического моделирования. На этом этапе во многих случаях эффективным является наличие возможности непосредственного изменения схемы в интерактивном режиме, так как исключается анализ заведомо нереализуемых вариантов. Этот этап можно интерпретировать как предварительную проработку проекта. [c.32]

    Почему сложился подобный симбиоз подходов и технологий Основная причина — объективные трудности моделирования крупных месторождений. Имеет место парадокс при проектировании крупных месторождений (2000-5000 скважин) использование пакета E LIPSE или его аналогов приводит к увеличению времени проектирования. Причиной является громоздкость программ, несоответствие выходных форм требованиям ЦКР, отсутствие необходимого объема исходных данных для моделирования. Поэтому в институте созданы программы обработки информации с помехоустойчивыми алгоритмами, использование которых помогает оптимизировать вычислительный эксперимент на западных моделях и подобрать устойчивые решения при неполной и зашумпенной исходной информации. Комплексная технология проектирования разработки нефтяных месторождений является важнейшим элементом долговременного системного мониторинга разработки месторождений. [c.66]

    Одно из основных противоречивых требований к АИС для органической химии связано с фрагментацией структурной формулы. Практически любое сравиение двух структурных формул предполагает определенную индивидуализацию некоторого фрагмента структуры. Далее предполагается, что выделенный фрагмент сохраняет свою индивидуальность и в других структурах некоторого ряда. Хотя блестящие успехи современной синтетической химии во многом связаны с тем или иным вариантом подобной процедуры фрагментации, тем не менее условность этой процедуры очевидна. Вместо единой динамической системы взаимодействующих групп используется статичное представление о части целого . Данное противоречие характерно вообще для нолуэмиирической органической химии. Но, по-видимому, ряд полуинтуитивных представлений помогает химику выполнять некоторую процедуру экстраполяции нри переходе от одной структуры к другой, вводя, возможно, не всегда осознанно, те или иные поправки на изменившееся окружение выбранного фрагмента. Некоторое моделирование процедуры учета оставшейся части структуры можно проводить и в автоматизированных информационных системах, строя аналоги динамических рядов, классифицированных ио остаткам . В частности, один из возможных подходов заключается в использовании спедиальных языков запроса типа [c.46]

    Впервые систематизируются научные исследования в области макроскопической модели протекания быстрых процессов олиго- и полимеризации изобутилена. Обсуждаются диффузионная, гидродинамическая и зонная модели. Рассмотрено математическое моделирование процесса полимеризации изобутилена как быстрой химической реакции. Раскрыты основные принципиально новые, в большей мере не имеющие аналогов, закономерности процесса и выявлены три макроскопических типа протекания реакции, прежде всего факельного и квазиидеального вытеснения в турбулентных потоках ( плоский фронт реакции). Рассмотрен нетрадиционный подход к оценке кинетических констант реакции полимеризации изобутилена Кр и К . Детально проанализированы методы регулирования основных молекулярно-массовых характеристик полиизобутилена благодаря изменениям различных факторов в первую очередь не имеющих аналогов в режиме квазиидеального вытеснения в турбулентных потоках, где выявлен ряд критических параметров. Рассмотрено влияние теплосъема как внешнего, так и внутреннего (за счет кипения мономера и/или растворителя). Детальный анализ теплового режима реакции полимеризации изобутилена и его влияния на молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение полимера позволили предложить новый метод оценки молекулярно-массовых характеристик с использованием зонной модели. На базе этой модели разработаны принципы регулирования молекулярных масс и молекулярно-массового распределения полиизобутилена в зависимости от числа зон подачи катализатора и его количества, подаваемого в каждую зону. [c.378]

    Эвтрофи- рование Растворенный кислород Электрохимический метод с использованием портативных датчиков Сравнение наблюдаемых характеристик с нормативными уровнями, показате- Экспертные оценки на основе установленных закономерностей развития процессов. Сравнение с водоемами-аналогами. Балансовые расчеты. Математическое моделирование процессов формирования качества воды [c.453]

    В последние годы для косвенного исследования интенсивности поверхностной конвекции все большее распространение получает предложенный в работах [140, 142] трассерный метод. Он особенно эффективен для исследований интенсивности поверхностной конвекции при массопередаче с химической реакцией. Суть метода заключается в том, что одновременно с хемо-сорбционным процессом десорбируют (абсорбируют) химически инертный газ (трассер). Метод позволяет косвенно по изменению физического коэффициента массоотдачи оценить интенсивность поверхностной конвекции, а также получить количественные зависимости о влиянии на нее различных факторов. В качестве газа-трассера обычно используют пропилен [125, 140], пары воды [125], гелий и ксенон [7, 8], аргон [151 —153]. Однако большие возможности предоставляет применение в качестве трассера оксида азота N2O [7, 8], что устраняет необходимость корректировки ж, но крайней мере, при моделировании исключительно широко распространенных процессов поглощения СО2 щелочными хемосорбентами. Возможность использования N2O в качестве аналога подобия СО2 объясняется близостью их физических характеристик и электронных структур, что видно из табл. 4.1. [c.106]

    С древнейших времен человек использует для познания сложного явления нли процесса его сходство либо с другим явлением, либо с процессом, но более известным или простым. Уже первые аналогии и первые модели школы Пифагора демонстрировали силу этого метода, не исчерпав его возможностей. В средние века Леонардо да Винчи и Галилео Галилей сделали первые попытки обосновать использование моделей для раскрытия законов природы. В XIX веке Кельвин, Дж. Максвелл и многие другие естествоиспытатели признали, наконец, что моделирование из чисто интуитивного проведения аналогий стало научным методом. [c.16]

    Представляется весьма существенным то обстоятельство, что описываемый способ моделирования основан на использовании однопараметрической экспоненциальной зависимости (а не обычного Э подобных случаях многопараметрического многочлена). В тех ситуациях, когда моделирующему параметру можно приписать глубинный (например, физический) смысл, открывается возможность неформального моделирования сложных возвратно-поступательных процессов, что весьма важно для понимания их природы. В частном случае такая модель может оказаться полезной и для использования даже в такой, на первый взгляд, далекой области, как политэкономия. Здесь появляется возможность моделирования динамики развития общественного производства на исторически длительном отрезке времени, включающем смену ряда общественно-экономических формаций. Для этого достаточно придать параметру, входящему в экспоненту, смысл фактора, стимулирующего трудовую деятельность человеческого общества. По всей вероятности, в данном случае можно говорить о неформальной, достаточно глубокой аналогии. Ведь общественное производство это, в конечном итоге, глобальный химический процесс, осуществляемый людьми во взаимодействии с 9рудиями труда и окружающей средой. Поэтому не исключено, что дальнейшая разработка данной проблемы позволит действительно глубоко понять сущность основного экономического закона, объективно предопределяющего циклическое, противоречивое, возвратно,-поступательное развитие общественного производства на протяжении многовековой истории человечества. [c.10]

    Результат, полученный для пластины, распространен Л. Е. Калихманом на криволинейную поверхность, обтекаемую газом. Несмотря на сложную методику расчета и недостатки этих способов [10], [11], турбулентный режим просчитан по Калихману, причем расчет выполнен в крайнем предположении о турбулентном характере пограничного слоя на всем протяжении течения. Полученные результаты в сопоставлении с данными опыта (режим П1 [4]) представлены на фиг. 6. Совершенно очевидно, что расчетные значения, полученные в предположении о ламинарном характере течения, расходятся с опытными данными даже по порядку величин. Значительно лучше согласуются с опытными данными результаты расчета для случая турбулентного течения. Разумеется, это вовсе не означает, что режим течения является турбулентным на всей длине канала, включая горловину. Только для участка канала, достаточно удаленного от горловины, где условности расчета не так существенны, удовлетворительное совпадение кривых можно рассматривать как подтверждение турбулентного характера течения в пограничном слое. Напомним, что аналогия Рейнольдса, заложенная в использованном расчетном методе, на этом участке справедлива. Заслуживает внимания возможность определения режима течения по интенсивности теплообмена путем применения способа обработки опытных данных, предложенного А. И. Леонтьевым и В. К. Федоровым [12], [13]. В качестве обоснования своего метода авторы ссылаются на теорию локального моделирования, идеи которой изложены в работах В. М. Иевлева. Согласно этой теории коэффициенты трения и теплоотдачи можно определить из интегральных уравнений импульса и энергии, если известны, на основании обобщения опытных данных, законы сопротивления и теплообмена в пограничном слое. Анализ уравнений динамического и теплового пограничного [c.111]

    Более сложна ситуация с моделированием процессов типа 1, поскольку не существует аналогов световосприш1мающих пигментов и не удается создать систему с пигментами, уровни энергии которых соответствовали бы требуемой последовательности. Есть возможность увеличить сечение фотопоглощения одинаковых пигментов, используя миграцию 3Hq)rHH. Для этого прежде всего объединяют люминофоры в группы, например фиксируя их на полимерном носителе. Известно, что в полимерных структурах такого типа можно осуществлять миграцию энергии между фенильными, пoли-N-винилкapбaзoльными группами и т. п., если в качестве подложки использован полистирол. В настоящее время удается проводить реакции передачи энергии и электрона типа [c.134]

    Таким образом, моделирование может выполняться с использованием теории подобия (приближенное моделирование) или путем решения математических уравнений, описывающих процесс (математическое моделирование). При использовании любого из этих способов обязательным остается исследование самого химического процесса в лабораторной модели. В более широком смысле моделирование позволяет изучение явлений одного класса заменить изучением явлений другого класса. Это — методы аналогий, когда изучаемые процессы формально описываются одинаковыми дифференциальными уравнениями. К ним относятся методы электротеп-ловой, электрогидродинамической аналогии и другие. [c.126]

    Нам представляется, что успехи математического моделирования не должны сдерживать усилия по развитию методов и средств аналогового моделирования, которое обладает рядом своих преимуществ — наглядностью, единством физико-химических процессов и др. Метод аналогий может найти широкое использование в химии и химической кинетике в частности. Например, равновесие в симплексе реакции может определяться как центр тяжести масс, помешенных в вершинах симплекса. Возможна и гидродинамическая аналогия химического равновесия. Физи ской моделью локальной неустойчивости и хаотического поведения может служить движение 1стиц в жидкости, отталкивающей (несмачиваемои) эти частицы и 1.д. [c.25]


Смотреть страницы где упоминается термин Моделирование с использованием аналогии: [c.88]    [c.98]    [c.23]    [c.204]    [c.315]    [c.1078]    [c.155]   
Введение в моделирование химико технологических процессов (1973) -- [ c.20 ]




ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте