40. Детерминированные или физико-химические модели хтс: модуль теплообменника.

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 теплообменника

- является более сложной моделью чем смеситель или делитель потоков, так как при изменении температуры возможно изменение фазового состояния, в связи с этим существуют несколько расчетных моделей теплообменных аппаратов:

1) аппарат газ-газ или жидкость-жидкость без изменения фазового состояния

2) аппарат с фазовым переходом для систем г-г и г-ж это конденсаторы паров, испарители

3) аппарат с фазовым переходом и процессом охлаждения (нагрева)

К 1-му варианту относятся холодильники-конденсаторы ректификационных колонн в которых перегретый пар охлаждается до температуры начала конденсации затем конденсируется, затем охлаждается до заданной температуры.

Ко 2-му варианту относятся обогреватели-испарители применяемые для создания парового орошения колонны кроме того на процесс расчета влияние оказывает конструкция теплообменника и характер движения теплообменивающих средств. Возможно прямоток, противоток, перекрестный ток, поточность теплообменника по трубному пространству, поточность межтрубного пространства и так далее…

41. Статистические модели элементов ХТС. Принцип черного ящика.

Статистические модели не включают детальное описание закономерности процесса такие модели создаются по принципу – «черный ящик» и представляют собой набор уравнений линейной и нелинейной регрессии связывающие выходные параметры модуля с входными. Уравнения получают опроксимацией результатов лабораторных исследований объекта (получение математических зависимостей с использований методов меньших квадратов). Регрессионные уравнения могут быть получены с использованием методов математического планирования экспериментов. В любом случае статистическая модель должна адекватно, то есть точно описывать объект (модуль)