Основы проектирования химических производств. Дворецкий С.И - 106 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

прерывности зависимости свойств от параметров); г) невозможность экстраполяции функциональной за-
висимости за область определения параметров; д) термодинамическая несовместимость методов.
Определение физико-химических, теплофизических и других свойств веществ должно проводиться
на единой методологической основе, включая экспериментальные и расчетные методы с учетом области
применения данных. При разработке новых технологических процессов потребуются вещества, свойст-
ва которых в литературных источниках практически отсутствуют. Это относится к альтернативным
сырьевым источникам, синтетическим топливам, продуктам биотехнологии и т.д., представляющим со-
бой сложные гомогенные и гетерогенные системы. В методологическом аспекте определение свойств
веществ и соединений должно базироваться на интеграции лабораторных измерений свойств тщательно
отобранных систем, критической оценки получаемых данных и теоретических исследований для полу-
чения расчетных методов, обладающих прогнозирующими характеристиками. Прогнозирующие алго-
ритмы, оформленные в виде комплексов программ, становятся все более предпочтительным методом
получения данных о свойствах. Интенсивное развитие также получают экспериментальные методы в
рамках АСНИ. АСНИ, по существу, выполняют функции сбора, накопления и обработки эксперимен-
тальных данных для САПР. Тем более, что большинство зависимостей для определения свойств можно
применять лишь при наличии определенного набора экспериментальных данных. Это, например, фазо-
вое равновесие, транспортные свойства неньютоновских жидкостей при высоких температурах, поли-
дисперсные системы, межфазный перенос и т.д.
Организационно получение и накопление данных включает: литературный поиск, разработку рас-
четных и экспериментальных методов их получения, оценку.
4.6. ПРИКЛАДНОЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР
Математическое моделирование как метод исследования в настоящее время получил достаточно
широкое распространение. С достаточно общих позиций математическое моделирование можно рас-
сматривать как один из самых мощных методов и инструментов познания, анализа и синтеза, которым
располагают специалисты, ответственные за разработку и функционирование сложных технических
устройств и технологических объектов (например, процессов, аппаратов и систем био- и химических
технологий). Идея математического моделирования состоит в замене реального объекта его "образом"
– математической моделью – и в дальнейшем изучении модели с целью получения новых знаний об
этом объекте. При этом у исследователя появляется возможность экспериментировать с моделью объ-
екта даже в тех случаях, когда делать это на реальном объекте практически невозможно или нецелесо-
образно. Работа не с самим объектом (явлением, процессом), а с его математической моделью дает воз-
можность относительно быстро и без существенных затрат исследовать его свойства и поведение в лю-
бых мыслимых ситуациях (преимущества теории). В то же время вычислительные (имитационные) экс-
перименты с моделями объектов позволяют подробно и глубоко изучать объекты в достаточной полно-
те, недоступной чисто теоретическим подходам (преимущества эксперимента) [49].
Основу современного кибернетического подхода к решению задач анализа и синтеза химико-
технологических объектов составляет си-
стемный анализ [2]. Сущность системного анализа определяется его стратегией, в основе которой лежат
общие принципы, применимые к решению любой системной задачи. К ним можно отнести: 1) четкую
формулировку цели исследования, постановку задачи по достижению заданной цели и определение
критерия эффективности решения задачи; 2) разработку развернутой стратегии исследования с указани-
ем основных этапов и направлений в решении задачи: последовательно-параллельное продвижение по
всему комплексу взаимосвязанных этапов и возможных направлений; организацию последовательных
приближений и повторных циклов исследований на отдельных этапах; принцип нисходящей иерархии
анализа и восходящей иерархии синтеза при решении составных частных задач. При этом формализа-
ция системы осуществляется с помощью математической модели, отображающей связь между выход-
ными переменными системы, ее внутренними параметрами и входными переменными, в том числе
управляющими и возмущающими воздействиями.
Методология математического моделирования предусматривает тщательную отработку моделей.
Обычно, начав с очень простой модели, постепенно продвигаются к более совершенной ее форме, от-
ражающей сложную природу изучаемого объекта более точно. Искусство моделирования состоит в спо-

Страницы