- •Моделирование химико-технологических процессов
- •240100.62 Химическая технология,
- •Химическое производство как химико-технологическая система (хтс).
- •Операторная схема хтс. Технологические операторы.
- •Типы технологических связей в хтп.
- •Иконографические математические модели хтп. Структурная блок-схема.
- •Способы синтеза структуры хтс: декомпозиционный метод синтеза.
- •Способы синтеза структуры хтс: эволюционный метод.
- •Анализ качества функционирования (расчёт) хтс. Интегральный метод расчёта.
- •Анализ качества функционирования (расчёт) хтс. Декомпозиционный метод расчёта.
- •Анализ структуры (последовательности расчёта) хтс.
- •Анализ структуры хтс. Представление хтп в виде графов.
- •Анализ структуры хтс. Представление хтп в виде матрицы смежности, списка смежности, таблицы связей.
- •Правила определения оптимальной последовательности расчёта хтс.
- •Детерминированные или физико-химические модели хтс: модуль смесителя потоков.
- •Детерминированные или физико-химические модели хтс: модуль делителя потоков.
- •Детерминированные или физико-химические модели хтс: модуль теплообменника.
- •Статистические модели элементов хтс. Статистическая обработка результатов экспериментов. Статистические модели
- •Статистические модели элементов хтс. Регрессионный анализ.
- •Статистические модели хтс. Методы математического планирования эксперимента. Полный факторный эксперимент.
- •Статистические модели хтс. Оценка значимости коэффициентов регрессии. Оценка адекватности модели.
- •Постановка задачи оптимизации хтс.
- •Постановка задачи оптимизации хтс.
- •Аналитические и численные методы нахождения оптимума.
- •Метод динамического программирования при оптимизации хтс.
- •Программные оболочки on-line: назначение, схема работы программного обеспечения.
- •Программные оболочки off-line: назначение, схемы работы программного обеспечения
Анализ структуры (последовательности расчёта) хтс.
Анализ структур ХТС – при расчете ХТС в основном используют декомпозиционный метод, но при расчете замкнутых ХТС особенно имеющих несколько замкнутых контуров нужно выбрать такой разрыв связей в контуре, что бы минимизировать количество расчетов, это задача анализа структуры ХТС. В процессе анализа структуры ХТС произвольной сложности решаются следующие задачи: а) определить наличие в ХТС групп аппаратов (агрегатов) рассчитываемых совместно и выделить его в виде «комплекса»; б) определить последовательность расчета комплексов и аппаратов не входящих в комплексы; в) для каждого комплекса содержащего замкнутую систему определить оптимальное количество разрываемых потоков для перевода комплекса из замкнутой структуры в разомкнутую; г) определить окончательную последовательность расчета во всей ХТС.
Анализ структуры хтс. Представление хтп в виде графов.
Граф соответствует технологической схеме, каждая вершина графа отвечает определенному аппарату, а связи между вершинами (дуги) соответствуют материальным потокам. Вершины и дуги графов нумеруют последовательность сцепленных дуг позволяющих пройти от одной вершины к другой называется путем. Путь может быть записан через последовательность дуг или последовательность вершин. Путь начальная вершина которого совпадает с конечной при чем каждая вершина кроме начальной проходит только один раз и называется контуром. Комплексом называется часть графа вершины которого обладают следующими свойствами: каждая из вершин и дуг комплекса входит в один их контуров. Если вершина входит в комплекс, то в комплекс входят все вершины входящие в контуры содержащие эту вершину.
Анализ структуры хтс. Представление хтп в виде матрицы смежности, списка смежности, таблицы связей.
Матрица смежности:
Для простой схемы не требуется применение специальных программных продуктов, для более сложных схем анализ затруднен по этому анализ структуры ведут при помощи специализированных программ в результате возникает задача ввода в компьютер системной схемы в численном виде, задача может быть решена с использованием матриц смежности, списков смежностей или таблиц связей. Матрица смежности представляет собой двоичную таблицу в которой количество строк и столбцов равны количеству вершин графа. В случае если между вершинами есть связь, то на пересечение соответствующих строк и граф ставят единицу, если связей нет, ставят ноль
Список смежности:
Список смежности представляется в виде таблицы первая строка которой обозначает номер связи (дуги) вторая строка номер вершины выхода третья строка номер вершины входа
Таблицы Связей:
Используют таблицы связей состоящие из 2-х частей часть А является таблицей входных связей в первом столбце которой указывают вершины из которой выходит дуга, а во 2-м столбце вершину в которую входит дуга по второй части таблицы указывают в 1-м столбце указывают вершины в которые входят дуги, а во 2-м от куда выходят.
Правила определения оптимальной последовательности расчёта хтс.
Задача определения оптимальной последовательности расчета выполняется в 2-а этапа и решается в 2-а этапа. На первом этапе выполняют анализ структуры ХТС в целом , выделяют комплексы и все контуры входящие в эти комплексы. На 2-м этапе проводят анализ структуры комплекса и определяют связи разрыв которых позволяет перевести комплекс к разомкнутому виду для применения итерационного способа расчета и определяют окончательную последовательность расчета всей системы.