Cтраница 3
Первый из этих методов - теоретический, основанный на использовании законов механики. Развитие его привело к созданию математического описания практически всех основных процессов, происходящих в движущейся жидкости. Однако использование этих математических моделей не всегда позволяет решать практические задачи. Это связано, с одной стороны, со сложностью используемых математических зависимостей, а с другой стороны, - с необходимостью учета влияния большого числа конструктивных факторов. [31]
Современные процессы изомеризации проводят в основном в потоке реагентов, проходящих через неподвижный слой твердого катализатора. Учитывая возможное неравномерное распределение потока по сечению, для создания математического описания используют модель аппарата с продольным перемеши-эанием в направлении основного потока. [32]
Недостатком указанных методов является необходимость модификации или замены технического катализатора. Кроме того, определение поля скоростей в химическом аппарате не является самоцелью, а необходимо для создания математического описания и для возможного последующего улучшения результатов процесса. [33]
Наиболее естественным для процессов нефтепереработки является использование так называемых технологических группировок. Применение технологической группировки не требовало выполнения химических анализов и поэтому было достаточно простым и популярным на ранних этапах создания математических описаний процессов переработки нефтяных фракций. Однако стала ясна и ограниченность приема - технологическая группировка позволяет учитывать появление новых фракций, но оказывается неудобной при анализе влияния условий процесса на качественные показатели продуктов или при учете влияния рециркуляции. [34]
Таким образом, встает проблема точного описания объекта проектирования и самого процесса проектирования. Такое точное описание может быть сделано с помощью математики, Следовательно, внедрение концепции оптимальности немедленно влечет за собой необходимость создания математического описания объекта и процесса проектирования. Использование математики ставит науку о создании оптимальных машин и механизмов на твердую почву. [35]
Исследовательские работы, предшествующие внедрению процесса, можно разделить на три стадии: лабораторное изучение, изучение процесса на опытных установках, контрольные испытания производственного реактора. Поэтому сосредоточение основного объема исследований и решение всех принципиальных вопросов на лабораторной стадии позволит резко сократить время и затраты на внедрение процессаь При этом лабораторное исследование должно дать достаточно полный экспериментальный материал для создания математического описания и масштабных переходов. [36]
Эти методы отличаются от эмпирических тем, что в них не используется прошлая история в качестве данных, с которыми придется работать. Мы просто наблюдаем за прошлой историей для создания математического описания распределения исторических данных. Это математическое описание основывается на том, что произошло в прошлом, а также на том, что, как мы ожидаем, произойдет в будущем. [37]
Под простым доступом понимается возможность реализации проектной процедуры, необходимой пользователю, на основе специальных языковых средств, ориентированных на пользователя. Система автоматизированного проектирования снимает с пользователя трудоемкие задачи создания математического описания и программирования модели. Чем выше интеллект системы, тем более прост и лаконичен язык общения пользователя с САПР. Основой простоты взаимодействия пользователя с системой САПР является программное обеспечение. Внешне эта простота проявляется в виде соответствующих языков, ориентированных на взаимодействие пользователя с САПР. [38]
Для большинства технических аппаратов желателен один из предельных режимов - идеального вытеснения или идеального перемешивания. Определение условий перемешивания в проточном реакторе позволяет оценить эффективность действия перемешивающих или распределяющих устройств. Если оказывается, что режим в реальном реакторе носит промежуточный характер, то для создания математического описания необходимо определить коэффициент продольного перемешивания DL ( или число Пекле для продольного перемешивания P & L VL / DL) либо число идеальных смесителей в каскаде, идентичном реальному реактору. [39]
Обычно методы теорий размерностей и подобия относят к методам физического моделирования. Однако они, как и любые другие методы моделирования, основаны на сочетании экспериментальных и расчетных исследований. Теория размерностей используется для постановки и обобщения результатов экспериментальных исследований, когда по каким-либо причинам создание математического описания на основе уравнений балансов вызывает затруднения. При этом целью исследования является не нахождение оптимальных условий ( оно рассмотрено в главе I), а получение уравнений для расчета коэффициентов, характеризующих гидродинамику, тепло - и массоперенос. Эти уравнения обычно предполагается использовать при проектировании подобных систем. Методы теории размерностей позволяют упростить исследование и сделать его более общим за счет перехода от размерных переменных к полученным из них безразмерным комплексам. [40]