38. Детерминированные или физико-химические модели хтс: модуль смесителя потоков.

Детерминированные модели, представляют собой математические описания всех процессов протекающих в данном аппарате детерминированная модель включает: материальный баланс, тепловой баланс кинетические уравнения описывающие скорость реакции, термодинамические уравнения уравнения описывающие гидромеханику процесса, уравнения описывающие зависимости различных физико-химических свойств реагирующий веществ от температуры, давления и так далее. Уравнения фазового равновесия, уравнения массопереноса через границу раздела фаз. Это не полный перечень математических уравнения составляющих математическую модель отдельного модуля. Часто в модели вводят упрощения так как расчет даже одного модели элемента оказывается сложным на пример :при расчете реакторов вводят модели идеального смешения, модели идеального вытеснения, позволяющие упростить расчет. Иногда реакторы смешения и вытеснения заменяют ячеичные или диффузионные модели, но тогда в качестве внешних параметров приходится вводить число ячеек или коэффициенты диффузии (подробно смотри химические реакторы) полученную математическую модель модуля проверяют на адекватность сравнивая результаты расчетов с результатами полученными на практике при работе реального аппарата в случает необходимости вводят корректирующие коэффициенты. Формируют программу расчетного модуля для компьютера. Детерминированные модели основаны на теоретически обоснованных законах описывающие данный модуль.

G1,T1,X1Q1

G3,T3,X3,Q3

G2,T2,X2,Q2

G1,G2,G3 – массовый (мольный) расход количества вещества

Т1,Т2,Т3 – температура потока

Х1,Х2,Х3 – составы потоков (мольные или массовые доли)

Q1,Q2,Q3 – теплоты потоков

Смеситель:

- предназначен для расчета материального и теплового балансов двух вмешивающихся потоков приспользуют следующее упрощение выводе модели смесителя:

1) структура потоков в аппарате, если условие не выполняется, то необходимо либо вводить коэффициент перемешивания, либо рассчитывать гидродинамическую структуру потоков в аппарате, что неоправданно усложняет модель.

2) процесс смешения адиобатический, теплота смешения компонентов не учитывается. На практике потери не превышают 5-ти процентов, а теплота смешения их компенсирует исключение составляют отдельные процессы на пример: смешение серной кислоты с водой.

3) все потоки имеют однофазное состояние то есть либо жидкие, газообразное либо твердые, это допущение позволяет отказаться от расчета фазовых переходов, на практике: для смешения горячего и холодного потоков разного состава могут возникнуть фазовый переход (испарение, конденсация или образование твердой фазы) для таких процессов необходимо использовать модель сепараторов.

4) давление в аппарате постоянное (пренебрегается гидравлическими потерями ) постоянство давления исключает фазовый переход

39. Детерминированные или физико-химические модели хтс: модуль делителя потоков.

Детерминированные модели, представляют собой математические описания всех процессов протекающих в данном аппарате детерминированная модель включает: материальный баланс, тепловой баланс кинетические уравнения описывающие скорость реакции, термодинамические уравнения уравнения описывающие гидромеханику процесса, уравнения описывающие зависимости различных физико-химических свойств реагирующий веществ от температуры, давления и так далее. Уравнения фазового равновесия, уравнения массопереноса через границу раздела фаз. Это не полный перечень математических уравнения составляющих математическую модель отдельного модуля. Часто в модели вводят упрощения так как расчет даже одного модели элемента оказывается сложным на пример :при расчете реакторов вводят модели идеального смешения, модели идеального вытеснения, позволяющие упростить расчет. Иногда реакторы смешения и вытеснения заменяют ячеичные или диффузионные модели, но тогда в качестве внешних параметров приходится вводить число ячеек или коэффициенты диффузии (подробно смотри химические реакторы) полученную математическую модель модуля проверяют на адекватность сравнивая результаты расчетов с результатами полученными на практике при работе реального аппарата в случает необходимости вводят корректирующие коэффициенты. Формируют программу расчетного модуля для компьютера. Детерминированные модели основаны на теоретически обоснованных законах описывающие данный модуль.

Модель делителя потоков

- в аппарат поступает поток G1 с температурой T1 ,составом Х1, Q1, в аппарате поток разделяетс на 2-а с расходам G2,G3, температурами Т2,Т3, составами Х2,Х3, и теплосодержанием Q2,Q3, при расчете используют следующие допущения :

1) составы, температуры и давления потоков в аппарате не меняются , изменяются расходы

2) все потоки имеют однофазное состояние, в противном случае необходимо рассчитывать фазовое равновесие, составы и температуры выходящих, потоков получаемые при протекании изоэнтальпийного процесса испарением такой процесс происходит в сепараторах.

Известно 2-а способа деления потока:

Требует знания расхода одного из потоков покидающих аппарат и входного потока тогда G1,G2 известно, но поскольку расчет ведет тупая машина, то в практике расчетов возникает ситуация, когда G2 больше чем G1 и G3становится отрицательным, по этому часто при создании модуля делителя используют 2-й способ задачи деления в виде коэффициента деления потоков, , тогда материальный баланс , тепловой баланс потоков ; ; смотри выше