Быстродействие вычислительной машины

Проточные реакторы. Большинство современных промышленных процессов проводится в непрерывно действующих проточных реакторах. Такой реактор представляет собой открытую систему, взаимодействующую с внешней средой в аппарат непрерывно подаются исходные вещества и отводятся продукты реакции и выделяющееся тепло. На показатели работы реактора влияют, наряду с химической кинетикой и макрокинетикой процесса, новые, специфические факторы конвективный поток реагентов и теплообмен с внешней средой. Расчет и теоретический анализ работы реактора с учетом взаимодействия и взаимного влияния всех этих факторов — далеко не простое дело. Число параметров и переменных, необходимых для точного расчета, в практически важных случаях может быть чрезвычайно большим и превосходить возможности даже самых быстродействующих вычислительных машин. Дополнительную сложность вносят типичные для крупномасштабных систем явления статистической неупорядоченности и случайного разброса характеристик процесса. Эти явления нельзя рассматривать как внешнюю, досадную помеху они связаны с самой природой процесса и должны обязательно приниматься во внимание при анализе его работы. Непременным залогом успеха при расчете промышленных химических реакторов является предварительный анализ основных факторов, влияющих на процесс в данных условиях. Только таким путем можно выделить основные связи из сложной и запутанной картины взаимодействия различных процессов переноса и химической реакции, не отягощая расчет излишними и зачастую обманчивыми уточнениями и в то же время не упуская из виду существенных, хотя, может быть, и трудных для анализа, действующих факторов. [c.203]

Быстродействие вычислительной машины в значительной степени определяется скоростью выполнения отдельных операций в АУ. Для машины МИНСК-22 характерна следующая продолжительность выполнения отдельных операций [c.470]

Наиболее точным методом расчета процессов ректификации, одинаково применимым как для идеальных, так и для неидеальных смесей, является известный метод расчета от тарелки к тарелке . Недостаток этого метода — громоздкость расчетов однако с появлением быстродействующих вычислительных машин это затруднение постепенно отпадает, и с развитием техники машинного счета он несомненно будет иметь все возрастающее применение. [c.232]

Такого рода решение сложных задач, получаемое при отдельных численных значениях параметров, называют численным решением, а соответствующие методы решения — численными методами. Применение численных методов к решению задач связано, очевидно, с необходимостью проделывать большое количество арифметических операций. Однако эта трудность не имеет в настоящее время принципиального значения, так как она в значительной мер снимается применением в качестве расчетного инструмента быстродействующих вычислительных машин. [c.261]

Описать пространственное распределение нейтронов всех энергий посредством единственной функции невозможно и, следовательно, вообще невозможны аналитические решения для таких систем. Единственный способ преодолеть эти трудности заключается во введении энергетических групп. 1(рп этом сплошную область замедления разбивают на энергетические интервалы, а для описания пространственного распределения нейтронов в каждой группе используют односкоростные диффузионные дифференциальные уравнения. Но так как различные группы связаны между собой плотностью замедления, это приближение часто приводит к громоздкой системе связан-иых друг с другом уравнений, которую лучше решать с помощью быстродействующих вычислительных машин. [c.301]

До применения быстродействующих вычислительных машин искусство исследователя заключалось в основном в максимальном упрош,ении задачи, выявлении и отбрасывании тех факторов, которые не оказывают существенного влияния на изучаемый объект. Расчетная часть при этом составляла небольшую долю и сводилась к приближенным решениям. Задача решалась в основном путем проведения эксперимента, что требовало больших затрат труда, времени и материальных средств. [c.7]

Пожалуй, главной причиной роста популярности АСУ является появление современных быстродействующих вычислительных машин. Дело в том, что управление конкретными промышленными объектами требует очень сложных и громоздких вычислений, которые, как правило, в принципе выполнимы лишь на ЦВМ. Без быстродействующих вычислительных машин вся современная теория оптимального управления, по-видимому, была бы достаточно абстрактным разделом математики и имела бы весьма ограниченное практическое применение. [c.49]

Математические модели процессов переработки могут содержать алгебраические уравнения, системы дифференциальных уравнений в частных производных и всевозможные комбинации различных типов уравнений и математических операций, часто в форме обширных программ для расчета на ЭВМ. Применение быстродействующих вычислительных машин чрезвычайно сильно увеличило возможности математического моделирования, приблизив математические модели к реальным процессам. [c.113]

КИМ методом связано с определением значений подынтегральной функции над некоторым регулярным множеством точек. При решении аналогичной задачи по методу Монте-Карло расчет подынтегральной функции (с последующим суммированием) проводится над множеством случайных точек, равномерно распределенных в заданной области. Метод статистических испытаний используют при решении многих математических задач (вычисление интегралов, решение систем алгебраических уравнений, решение дифференциальных уравнений и др.), задач физического и прикладного характера (в особенности в атомной физике, статистической физике, в теории массового обслуживания, теории стрельбы и т. д.). Расчеты различных физических процессов по методу Монте-Карло связаны с получением последовательности случайных событий, моделирующей рассматриваемый процесс. Датой рождения метода считают 1949 г., хотя основные его идеи зародились раньше. Широкое распространение метод Монте-Карло получил благодаря появлению быстродействующих вычислительных машин. С помощью машин оказалось возможным производить расчеты для достаточно длинных цепей случайных событий, чтобы статистические методы могли дать хорошие результаты. К этому следует добавить, что расчеты по методу Монте-Карло удобно программировать точность расчетов можно по желанию увеличивать путем увеличения числа статистических испытаний. [c.387]

Для рассмотренных выше уравнений типичная блок-схема программы представлена на рис. П-2. Операция, выполняемая каждым блоком, записывается внутри него. Вычислительная машина будет выполнять вычисления согласно блок-схеме по замкнутому циклу до тех пор, пока не будет выполнено условие, содержащееся в блоке сравнения. При этом самые последние, соответствующие выполнению этого условия, значения X и У выводятся на перфокарту или ленту. Полная последовательность операций, включая полдюжины циклов по замкнутому контуру, выполняется быстродействующей вычислительной машиной приблизительно за миллисекунду. [c.30]

Развитие теоретических исследований неравновесных газовых течений способствовало также появление быстродействующих вычислительных машин. Необходимость учета релаксационных явлений при расчете газовых течений обусловлена следующими причинами. В области высоких температур и давлений протекают различные химические реакции, процессы диссоциации, ионизации, возбуждения колебательных и электронных степеней свободы. Если времена этих процессов сравнимы с характерными временами макроскопических процессов, то происходит значительное отклонение от состояния термохимического равновесия, вызывающее в свою очередь существенное изменение картины течения. Нарушение локального термохимического равновесия при расширении диссоциированной смеси в ракетном сопле может привести к значительным потерям тяги. Недостаточно высокая скорость электронно-ионной рекомбинации в [c.118]

По опыту авторов быстродействующие вычислительные машины, имеющиеся в настоящее время, вполне удовлетворяют требованиям спектрального анализа и даже перекрывают их Сейчас наши вычислительные возможности намного превосходят нашу способность правильно истолковать практические данные. [c.69]

Интегрирование кинетических уравнений в целях сравнения предполагаемого механизма с экспериментальными данными перестало быть необходимостью благодаря доступности быстродействующих вычислительных машин и превратилось в вопрос экономичности. Интегрирования также можно избежать, применяя проточный реактор с перемешиванием. Однако имеются вопросы, при решении которых интегральная форма может быть источником значительной информации. Интегрирование всегда возможно, если все реакции в системе имеют первый порядок [23, 24]. Проиллюстрируем общий метод на примере системы реакций [c.95]

Сегодня при наличии быстродействующих вычислительных машин задача представления экспериментальных данных с помощью уравнений требует значительно меньше труда, чем в 1939 г., однако нет никаких оснований предполагать, что это приведет к большей точности параметров. [c.105]

Криотроны. Сверхпроводящий переключатель (криотрон) относится к первым системам, практически использовавшим эффект сверхпроводимости (1956 г.). Рассмотрим принципиальную схему криотрона (рис. 128). Центральный сверхпроводник 1 имеет обмотку 2 также из сверхпроводящего материала. Для проводника 1 величина Не меньше, чем для обмотки 2. Пропуская достаточно большой ток по обмотке 2, можно разрушать сверхпроводимость — выключать ток в центральном стержне 1. Малогабаритные элементы такого рода являются перспективными для быстродействующих вычислительных машин. [c.249]

Первое издание настоящей книги вышло в 1947 г. С тех пор макроскопическая кинетика химических реакций развилась в обширную отрасль науки. С ней теснейшим образом связаны такие актуальные научные дисциплины, как теория процессов и аппаратов химической технологии, инженерная химия гетерогенного катализа, физика горения и взрыва, физико-химическая гидродинамика, теория колебательных процессов в химии и биологии, а также новое бурно растущее направление — химическая кибернетика, включающая автоматическое регулирование химических процессов и их математическое моделирование с помощью быстродействующих вычислительных машин. Для всех этих вопросов тематика настоящей книги имеет фундаментальное значение. [c.5]

Автор стремился во втором издании подробнее изложить теорию вопроса и еще теснее связать ее с практическими применениями. Даны основы термодинамической теории процессов переноса и подробно развита гидродинамическая теория многокомпонентной диффузии, включающая приближенный метод описания термодиффузии. Для решения нестационарных задач диффузионной кинетики применено преобразование Лапласа. Дано строгое математическое обоснование метода равнодоступной поверхности для ламинарного потока. Очень многие результаты, которые в первом издании настоящей книги получались приближенными методами, были с тех пор проверены и подтверждены с помощью трудоемких расчетов на быстродействующих вычислительных машинах. Результаты таких расчетов отражены во втором издании. [c.6]

Все задачи о воспламенении и зажигании в неподвижной среде сводятся к решению квазилинейного уравнения в частных производных (VI,6) или (VI,7), что может быть сделано только с помощью быстродействующих вычислительных машин. В литературе имеется ряд таких решений, на которых мы остановимся ниже. Приближенные методы решения задачи имеют фундаментальное значение не только для сокращения вычислительной работы, но и для понимания принципиальных вопросов. [c.293]

До сих пор мы вели изложение применительно к прямой задачи теории горения считая кинетику реакции заданной — рассчитать условия воспламенения, скорость распространения пламени и другие характеристики горения. Развитие численных методов математического анализа делает в настоящее время эту задачу разрешимой в любой конкретной ее постановке. На быстродействующей вычислительной машине можно получить численный ответ для сколь угодно сложной кинетики. Нередко в литературе приходится встречать утверждения, будто развитие машинной математики позволяет обходиться без приближенных методов. Однако в применении к теории горения подобные воззрения — плод чистого недоразумения. [c.316]

Точность математического описания при наличии быстродействующих вычислительных машин определяется, как уже отмечалось, только степенью наших знаний о процессе и достоверностью сведений о термодинамических и теплофизических свойствах разделяемых смесей. Ввиду недостаточности данных о кинетике процесса массообмена при ректификации излагаемое ниже математическое описание процесса, протекающего в тарельчатых колоннах, в основном базируется на представлении [c.11]

Возможность использования быстродействующих вычислительных машин позволяет ставить вопрос о разработке методов расчета многокомпонентных систем с учетом кинетических зависимостей. Для решения этой проблемы должны быть накоплены исчерпывающие данные о кинетике процесса, характере полей концентраций на тарелках, о составах равновесных фаз в многокомпонентных системах и других величинах. [c.20]

Создание быстродействующих вычислительных машин позволяет перейти к новым математическим методам проектирования. Последние характеризуются двумя особенностями [c.124]

Ввиду сложности проблемы овладение методикой подобных расчетов возможно только при использовании современных быстродействующих вычислительных машин. Следует отметить, что именно тарельчатые колонны, обладающие по сравнению с насадочными большим объемом удерживаемой в аппарате жидкости, имеют заметную инерционность, вследствие чего затрудняется регулирование их работы. [c.237]

Метод конечного пучка оказался менее точным (около 0,5%). На результаты сильно влияют температура, точность измерения смещения полос, качество оптических устройств и численные методы обработки данных. Основное преимущество дифрактометрии Гуи заключается в простоте оптической системы. Хотя обработка данных является трудоемкой задачей, применение быстродействующих вычислительных машин значительно облегчает проблему. Одним из основных недостатков метода является то, что дифрактограммы Гуи не дают прямого представления о зоне диффузии, непосредственно наблюдаются лишь дифракционные полосы. Поэтому иногда трудно обнаружить некоторые экспериментальные отклонения, такие, как оптическое напряжение в окошках или конвекция в диффузионной ячейке. [c.148]

Для определения типов углеводородов в высокомолекулярных соединениях были разработаны специальные методы, которые будут рассмотрены ниже, в разделе, посвященном применению масс-спектрометрии. За последнее время были достигнуты значительные успехи по сокращению времени, требуемого на вьршсления, благодаря примене ию быстродействующих вычислительных машин [5, 10, 13]. [c.339]

Безуспешные попытки рассчитать самые сложные и, вероятно, наиболее важные проекты, с одной стороны, и наличие крупных и быстродействующих вычислительных машин, с другой, привели к развитию методов дифференциальных уравнений или подходу к проблеме с точки зрения неустановившихся режи- мовзо. 31 Эквивалентным является метод определения переходного режима колонны от момента ее запуска до достижения состояния равновесия з решением системы конечноразностных уравнений (по одному для каждой тарелки колонны). Стационарный результат представляет собой условие работы колонны, необходимое для расчета. Несмотря на громоздкость, этот метод может с успехом применяться во многих случаях, которые невозможно решить ни одним из алгебраических методов путем последовательного приближения. [c.175]

Дальнейшее развитие средств ААИ идет по пути совершенствования эксиериментальных методов визуализации объектов исследования — применения адсорбционных индикаторов для выделения определенных элементов структуры, применения различных люминесцентных индикаторов для визуализации потоков, применения рентгеновских ионных анализаторов в качестве приставок к электронным микроскопам, позволяющих проводить высокоспецифичный анализ распределения химических элементов в структуре [17] и многих других. Одновременно быстро развиваются методы [18] и средства для оптимизации и машинной обработки изображения. Увеличение объема памяти и быстродействия вычислительных машин, примененпе систем искусственного интел.лекта способствует развитию систем распознавания динамических образов и соответственно расширению возможностей анализа быстроиротекающих процессов и построению динамических моделей объектов со сложной пространственной структурой. [c.126]

Минимизация этой функции производится методом ветпей и границ. Задача составления расписания в наиболее общих случаях относится к числу трудно формализуемых, и обычно расписания составляют, исходя из особенностей конкретной оптимизируемой системы известную трудность представляет также решение задач теории расписаний. По содержанию эти задачи относятся к классу комбинаторных, для которых сущсстненное значение имеет размерность. Как правило, размерность ладач составления оптимальных расписаний настолько велика, что решать их простым перебором вариантов не представляется возможным даже на современных быстродействующих вычислительных машинах. Поэтому для снижения размерности прибегают к различного рода эвристическим приемам или используют. методы направленного перебора (ветвей и границ). Часто задачи составления расписаний сводятся к задачам целочисленного линейного программирования (в том числе многоиндексного), для решения которых используются широко известные методы отсечения или ветвей и границ. Рассмотрим несколько примеров составления оптимальных расписаний. [c.300]

Необходимо подчеркнуть, что каждый из этпх методов создавался как метод для быстрого ручного расчета. С появлением быстродействующих вычислительных машин эти методы, вероятно, станут менее интересными, тем не менее развитие аналитических методов очень помогает при объяснении некоторых физических свойств любо11 системы. [c.283]

Рассматривае1П.1Й здесь метод является естественным обобщением метода, основанного па системе (6.54), в случае многозонпого реактора и иред-по.1[агает использование быстродействующих вычислительных машин с большим объемом памяти. [c.377]

Многогрупповой расчет дает о реакторе очень подробную информацию. Помимо коэффициента размножения, определяется пространственно-энергетическое распределение потоков, отправляясь от которого можно вычислить, например, распределение поглощения или делений нейтронов по энергиям и пространству или поток нейтронов различных энергий, испускаемых из реактора. Конечно, вводимая информация также очень подробна. Поэтому, раз многогрупповые уравнения запрограммированы для быстродействующих вычислительных машин, основные условия при расчете каждой системы приходится затрачивать на сбор нейтропно-физических констант и на вычисление усредненных сечений для различных групп. Однако даже от этой черновой работы удалось избавиться на многих из больших быстродействующих машин, где теперь имеются библиотеки соответствующих стандартных подпрограмм. Эти стандартные программы не только обеспечивают расчеты современными данными о ядерных сечениях всех элементов в иптервале энергий от тепловой до несколько мегаэлектроновольт, но также содержат различные процедуры усредтхепия для быстрой подготовки групповых констант. [c.391]

Мы уже говорили [24] о трудностях изучения динамических свойств ректификационных установок для разделения бинарных смесей при использовании математических моделей иотаре-лочного расчета. В еще большей степени все сказанное относится к процессу ректификации многокомпонентных смесей. Увеличение числа компонентов затрудняет расчет переходных процессов даже на самых быстродействующих вычислительных машинах вследствие быстрого роста необходимого машинного времени. [c.48]

Принятые в настоящее время способы расчета основных дроссельных органов, — диафрагм, мерных сопел и труб Вентури, изложенные в различных государственных нормах и согласованные с рекомендациями ИСО/ТсЗО Измерения расхода жидкостей , как выяснилось за последние два года, не приспособлены для использования в быстродействующих вычислительных машинах. Затруднения возникают не в проведении расчетов по основным уравнениям, а в использовании вспомогательного материала. Разработанные методы расчета с примене ] ием графиков и таблиц полностью приспособлены для облегчения работы проектанта-рас-четчика, но совершенно не пригодны для вычислительных машин без предварительной переработки. Графики и таблицы перегружают память вычислительных машин, что в конечном счете приводит к снижению точности получаемых результатов. [c.215]

Скандий S (лат. S andium). С.— элемент П1 группы 4-го периода периодич. системы Д. И. Менделеева, п. н. 21, атомная масса 44,956. Имеет один стабильный изотоп S . С. был предсказан Д. И. Менделеевым в 1870 г. и условно назван им эка-бором. В 1879 г. С. был открыт Л. Нильсоном при разделении редкоземельных элементов, полученных из минерала гадолинита, впервые найденного в Скандинавии (отсюда и название элемента). С. содержится в виде примеси во многих минералах. С,—серебристый металл с характерным желтым отливом. Проявляет достаточно высокую химическую активность, при обычной температуре взаимодействует с кислородом. Растворяется в кислотах (НС1, H2SO4, ННОз). В соединениях С.,проявля-ет степень окисления +3. С. извлекают попутно при переработке уранового, вольфрамового и оловянного сырья, получают его из отходов производства чугуна. Применяют С. в основном в виде сплавов с различными металлами для изготовления ферритов с малой индукцией (для быстродействующих вычислительных машин), в ядерной технике, металлургии, медицине, стекольной и химической промышленности. [c.122]

Решение приведенных выше достаточно громоздких расчетных вырах<ений на ЭЦВМ не вызывает особых трудностей, и при наличии быстродействующих вычислительных машин высокая точность расчета, очевидно, является основанием для широкого применения их в технологических расчетах. Так, относительная ошибка расчета теплофизических свойств и констант фазового равновесия при помощи уравнения состояния БВР в пределах температур от —420 до +650 К при максимальном давлении 35 МПа не превыщает 3—4% в более узких пределах температур от —200 до + 00 К и при максимальном давлении 14 МПа ошибка не превышает 1%. [c.33]

Определение же функции Р при полном переборе должно производиться для каждого сочетания точек на всех тарелках, т. е. всего необходимо было бы проделать 10-б элементарных расчетов. Такое количество расчетов практически неосу ществимо даже при использовании наиболее быстродействующих вычислительных машин. Разработанный метод можно использовать при расчете произвольных смесей, однако в качестве объекта для исследования была взята идеальная смесь, подчиняющаяся зависимостям (VI, 18)< (VI, 55), (VI, 57) и (VI, 58). При этом достигалась возможность сопоставления результатов данного исследования с результатами исследования по теории идеальных каскадов. [c.207]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология