Основы математического моделирования и оптимизации процессов и систем очистки и регенерации воздуха. Дворецкий С.И - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Q
-схемы Непрерывно-стохастические модели – систе-
мы массового обслуживания
Процессы функционирования экономических, производст-
венных, технических и других систем (потоки поставок
продукции предприятиям, потоки деталей и комплектую-
щих изделий, заявки на обработку информации ЭВМ от
удаленных терминалов и т.д.); многоканальная
Q
-схема
(приборы обслуживания соединены параллельно); много-
фазная
Q
-схема (приборы и их параллельные композиции
соединены последовательно) [ivar, пакеты Signal Processing,
Toolbox]
Продолжение табл. 1.1
Условное
обозначение, на-
звание
Определение ММ (схемы)
Область применения, примеры
[примечание, функции в MATLAB]
N
-схемы Сетевые модели, решающие задачи, связанные с
формализованным описанием и анализом при-
чинно-следст-венных связей в сложных системах
Сети Петри, описывающие структуру и взаимодей-ствие парал-
лельных систем и процессов, необходимы для описания в моде-
лируемой системе событий произвольной длительности, отра-
жают порядок наступления событий в исследуемой системе
[пакет Communications Block set]
A
-схемы Комбинированные модели В качестве
A
-схемы выступает агрегат, а связь между агрегата-
ми (внутри системы и с внешней средой) осуществляется с по-
мощью оператора сопряжения
R
[пакет Power System Block set]
H
-схемы Модели на МСФ Эти модели позволяют описывать процессы в сложных системах
при длительной эксплуатации, когда отказ (нарушение) одного
элемента или части элементов не приводит к отказу всей системы.
Модели на МСФ могут быть представлены дифференциальными
уравнениями с разрывной частью, уравнениями, параметры кото-
рых представляют собой случайные величины и др. Примерами
систем, описываемых моделями на МСФ являются совокупность
локальных систем контроля и регулирования технологической
линии, парк станочного оборудования цеха и т.п.
I
-схемы Модели систем искусственного интеллекта Примерами моделей СИИ являются модели представления зна-
ний. С помощью логико-лингвистических моделей строятся
нечеткие системы управления [среда fuzzy TECH]
Рассмотренные типовые математические схемы (табл. 1.1) (
IHANQPFDS ,,,,,,,,
−
−
−
−
−
−
−
−
-схемы) позволяют фор-
мализовать задачи моделирования достаточно широкого класса сложных систем, с которыми приходится иметь дело в прак-
тике исследования и проектирования.
В 1984 г. группа предприимчивых профессоров начала разработку программы ChemCAD, и этот продукт стал собственно-
стью издательского дома McGraw Hill. В 1988 г. фирма Chemstation овладела и полностью изменила программу, выпустив
ChemCAD версии II. Цель – создать интерактивный продукт моделирования для ПК, используя графические ресурсы компь-
ютера. Первыми покупателями программы ChemCAD стала химическая промышленность. На сегодняшний день реализован
интегрированный программный продукт ChemCAD 5.
Основные модули универсальной моделирующей программы (симулятора процессов) были разработаны много лет на-
зад. Например, база данных компонентов, основные термодинамические методы, оборудование для получения промышлен-
ных газов и компонентов коммунального обслуживания (вода, пар, топливо, воздух, электричество); а также система отче-
тов. Использование моделирующей программы, такой как ChemCAD, позволяет надежно выполнять все расчеты, необходи-
мые в повседневной инженерной деятельности химика-технолога.
1. Оперативное получение сведений о физических свойствах чистых веществ и их смесей, основанное на надежной базе
данных и современных термодинамических методах. К примеру, вычисление давления пара в химической смеси потребует:
нахождения в таблицах или диаграммах давления пара всех компонентов системы; расчета парциальных давлений пара
при заданных условиях технологического процесса, и после этого – вычисления суммарного давления пара. А если система
неидеальная? В таком случае нужно будет воспользоваться равновесными диаграммами и вычислить активности всех ком-
понентов смеси. Давление пара – это лишь одно из многих важных свойств смеси. А теперь сравните эти трудозатраты с на-
жатием нескольких клавиш, которое потребуется для решения всех этих задач компьютерной моделирующей программой
(стимулятором процессов).
2. Можно рассчитывать конструктивные характеристики единиц оборудования, например, трубопровода, и оценить пе-
репад давления. Современный стимулятор процессов включает модели всех единиц оборудования и расчет происходит дос-
таточно быстро. В случае длинного трубопровода стимулятор позволяет разделить трубопровод на короткие сегменты и
точно рассчитать перепад давления. Более того, такие процессы, как ректификация, абсорбция и процессы в химических ре-
акторах, слишком сложны для вычислений вручную. Нужно иметь в виду, что эмпирические методы, такие как Фенске-
Андервуда-Джиллиленда для расчета ректификации , были разработаны в 1930 – 1940-х гг. Эти методы не удовлетворяют
современным требованиям к точности расчетов. Только с помощью компьютерного расчета можно получить точные и на-
дежные результаты.
3. Технологическая схема или модель технологического процесса обычно слишком сложна для вычислений вручную.
Для моделирования простой технологической схемы из пяти аппаратов и нескольких потоков нужно будет последовательно
рассчитывать все единицы оборудования. Для каждого потока следует обязательно рассчитывать его свойства – температу-
ру, давление, расход и состав. Для всех аппаратов расчеты проводятся по упрощенному алгоритму. В случае циклического

Страницы