1. Подготовка и проведение работы
1.1. Планирование эксперимента
Для сокращения объема испытаний и упрощения обработки результатов испытаний применен метод планирования многофакторного эксперимента. Для исследования влияния изменения процентного соотношения компонентов состава на скорость горения рассматриваются следующие факторы:
Х1 – массовая доля продукта 1 (19 - 25)%
Х2 – массовая доля продукта 2 (1 - 10)%
Х3 – массовая доля продукта 3 (55 - 70)%
Х4 – массовая доля продукта 4 ( 10 )%
Х5 – массовая доля продукта 5 (10)%
В целях дальнейшего единства обозначений независимые переменные переименованы и записаны в виде: Z1=X1/X3 и Z2=X2/X3.
Уровни и интервалы варьирования независимых факторов Zi приведены в таблице 1.
В таблице 2 приведена матрица планирования для кодированных значений факторов. В таблице 3 приведена матрица планирования для натуральных значений факторов.
Таблица 1
-
Уровень варьирования
Факторы Zi
1
2
основной
0,352
0,008
интервал варьирования
0,07
0,075
верхний
0,422
0,163
нижний
0,282
0,013
Формула перехода от натуральных переменных к кодированным имеет вид:
ti=
,
где
-
отношение массовых долей i-го
и q-го компонентов в
центральной точке плана(основной уровень
фактора);
-
соответственно нижний и верхний уровни
факторов Zi
;
- интервал варьирования фактора Zi .
На рецептурные факторы Xi накладываются ограничения:
……………….
Определяя
отношения:
;
;
;
первоначально находим интервалы и уровни варьирования для факторов Zi :
=
-
;
=
+
.
Таблица 2
Номер варианта состава |
Кодированные значения факторов |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
+0,33 |
+0,33 |
2 |
+1 |
- 1 |
+1 |
-1 |
+0,33 |
+0,33 |
3 |
+1 |
+1 |
- 1 |
-1 |
+0,33 |
+0,33 |
4 |
+1 |
- 1 |
- 1 |
+1 |
+0,33 |
+0,33 |
5 |
+1 |
+1 |
0 |
0 |
+0,33 |
-0,67 |
6 |
+1 |
- 1 |
0 |
0 |
+0,33 |
-0,67 |
7 |
+1 |
0 |
+1 |
0 |
-0,67 |
+0,33 |
8 |
+1 |
0 |
- 1 |
0 |
-0,67 |
+0,33 |
9 |
+1 |
0 |
0 |
0 |
-0,67 |
-0,67 |
Таблица 3
Номер варианта состава |
Натуральные значения факторов |
|||
Х1 % |
Х2 % |
Х3 % |
(Х4 + Х5)%
|
|
1 |
23,9 |
9,3 |
56,8 |
10 |
2 |
17,6 |
10,2 |
62,2 |
10 |
3 |
26,5 |
0,8 |
62,7 |
10 |
4 |
19,6 |
0,9 |
69,5 |
10 |
5 |
25,2 |
5,2 |
59,6 |
10 |
6 |
18,5 |
5,8 |
65,7 |
10 |
7 |
20,9 |
9,7 |
59,4 |
10 |
8 |
23,2 |
0,9 |
65,9 |
10 |
9 |
22,0 |
5,5 |
62,5 |
10 |