Скачиваний:
114
Добавлен:
15.11.2020
Размер:
106.18 Кб
Скачать

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«МИРЭА – Российский технологический университет»

РТУ МИРЭА

Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова

Кафедра общей химической технологии

Лабораторная работа №4

Определение гидродинамического режима реактора на основе функции распределения времени пребывания

Вариант № 21

Студент группы ХБМО-02-20

Иванова Е.А.

Преподаватель

Кацман Е.А

Москва 2020 г.

Цель работы: определить параметры модели – в данном случае, модель ячеечная, и требуется определить число ячеек.

Задача работы: с помощью функции распределения и программы вычислить оптимальное количество ячеек.

Данные:

v

10

V0

0,2

g0

3,0

Теоретическая часть

Функция распределения получается в результате вычислительного эксперимента. Условия проведения эксперимента: имеется реальный аппарат, объемом V, через аппарат протекает поток жидкости с объемным расходом v. Для получения дифференциальной функции распределения времени пребывания на вход аппарата импульсом подается индикатор в количестве g0. На выходе из аппарата измеряется концентрация индикатора в зависимости от времени. Объем реактора, расход потока и количество индикатора выбираются из индивидуального задания к данной работе в соответствии с вариантом.

По результатам опыта рассчитывается среднее время пребывания и дисперсию распределения времени пребывания и строится график дифференциальной функции распределения в нормированных координатах. Расчетные формулы:

;

Для определения числа ячеек ячеечной модели воспользовались простым соотношением n=1/σ2.

Результаты эксперимента и обработка данных

t

Cи

С(τ)

τ=t/t0

0

0

0,000000000

0

1

0

0,000000000

0,02

2

0

0,000000000

0,04

3

0

0,000000000

0,060001

4

0,000003

0,000010000

0,080001

5

0,000013

0,000043333

0,100001

6

0,000046

0,000153333

0,120001

7

0,000131

0,000436667

0,140001

8

0,000317

0,001056667

0,160001

9

0,000673

0,002243333

0,180002

10

0,001298

0,004326667

0,200002

11

0,002311

0,007703333

0,220002

12

0,003853

0,012843333

0,240002

13

0,006079

0,020263333

0,260002

14

0,009148

0,030493333

0,280003

15

0,013221

0,044070000

0,300003

16

0,018445

0,061483333

0,320003

17

0,024947

0,083156667

0,340003

18

0,032827

0,109423333

0,360003

19

0,04215

0,140500000

0,380004

20

0,052943

0,176476667

0,400004

21

0,065195

0,217316667

0,420004

22

0,078851

0,262836667

0,440004

23

0,093816

0,312720000

0,460004

24

0,109961

0,366536667

0,480004

25

0,127121

0,423736667

0,500005

26

0,145105

0,483683333

0,520005

27

0,163703

0,545676667

0,540005

28

0,182686

0,608953333

0,560005

29

0,201818

0,672726667

0,580005

30

0,220861

0,736203333

0,600006

31

0,239582

0,798606667

0,620006

32

0,257753

0,859176667

0,640006

33

0,275164

0,917213333

0,660006

34

0,29162

0,972066667

0,680006

35

0,306948

1,023160000

0,700007

36

0,320998

1,069993333

0,720007

37

0,333643

1,112143333

0,740007

38

0,344783

1,149276667

0,760007

39

0,354345

1,181150000

0,780007

40

0,362279

1,207596667

0,800007

41

0,36856

1,228533333

0,820008

42

0,373186

1,243953333

0,840008

43

0,376176

1,253920000

0,860008

44

0,377567

1,258556667

0,880008

45

0,377415

1,258050000

0,900008

46

0,375789

1,252630000

0,920009

47

0,372772

1,242573333

0,940009

48

0,368453

1,228176667

0,960009

49

0,362934

1,209780000

0,980009

50

0,35632

1,187733333

1,000009

51

0,348718

1,162393333

1,02001

52

0,34024

1,134133333

1,04001

53

0,330997

1,103323333

1,06001

54

0,321097

1,070323333

1,08001

55

0,310648

1,035493333

1,10001

56

0,299753

0,999176667

1,12001

57

0,288509

0,961696667

1,140011

58

0,277011

0,923370000

1,160011

59

0,265345

0,884483333

1,180011

60

0,253592

0,845306667

1,200011

61

0,241827

0,806090000

1,220011

62

0,230117

0,767056667

1,240012

63

0,218522

0,728406667

1,260012

64

0,207098

0,690326667

1,280012

65

0,195892

0,652973333

1,300012

66

0,184945

0,616483333

1,320012

67

0,174293

0,580976667

1,340012

68

0,163964

0,546546667

1,360013

69

0,153983

0,513276667

1,380013

70

0,144369

0,481230000

1,400013

71

0,135136

0,450453333

1,420013

72

0,126269

0,420896667

1,440013

73

0,1177853

0,392617667

1,460014

74

0,109811

0,366036667

1,480014

75

0,10217

0,340566667

1,500014

76

0,094927

0,316423333

1,520014

77

0,088076

0,293586667

1,540014

78

0,081611

0,272036667

1,560015

79

0,075522

0,251740000

1,580015

80

0,069798

0,232660000

1,600015

81

0,064428

0,214760000

1,620015

82

0,0594

0,198000000

1,640015

83

0,0547

0,182333333

1,660015

84

0,050313

0,167710000

1,680016

85

0,046227

0,154090000

1,700016

86

0,042425

0,141416667

1,720016

87

0,038895

0,129650000

1,740016

88

0,035621

0,118736667

1,760016

89

0,032589

0,108630000

1,780017

90

0,029786

0,099286667

1,800017

91

0,027197

0,090656667

1,820017

92

0,024809

0,082696667

1,840017

93

0,02261

0,075366667

1,860017

94

0,020587

0,068623333

1,880018

95

0,018628

0,062093333

1,900018

96

0,017022

0,056740000

1,920018

97

0,015458

0,051526667

1,940018

98

0,014026

0,046753333

1,960018

99

0,012716

0,042386667

1,980018

100

0,011519

0,038396667

2,000019

101

0,010427

0,034756667

2,020019

102

0,009431

0,031436667

2,040019

103

0,008523

0,028410000

2,060019

104

0,007697

0,025656667

2,080019

105

0,006946

0,023153333

2,10002

106

0,006264

0,020880000

2,12002

107

0,005645

0,018816667

2,14002

108

0,005083

0,016943333

2,16002

109

0,004574

0,015246667

2,18002

110

0,004114

0,013713333

2,20002

111

0,003697

0,012323333

2,220021

112

0,003321

0,011070000

2,240021

113

0,002981

0,009936667

2,260021

114

0,002674

0,008913333

2,280021

115

0,002397

0,007990000

2,300021

116

0,002147

0,007156667

2,320022

117

0,001923

0,006410000

2,340022

118

0,001721

0,005736667

2,360022

119

0,001539

0,005130000

2,380022

120

0,001376

0,004586667

2,400022

121

0,001229

0,004096667

2,420023

122

0,001097

0,003656667

2,440023

123

0,000979

0,003263333

2,460023

124

0,000874

0,002913333

2,480023

125

0,000779

0,002596667

2,500023

126

0,000694

0,002313333

2,520023

127

0,000618

0,002060000

2,540024

128

0,00055

0,001833333

2,560024

129

0,000489

0,001630000

2,580024

130

0,000435

0,001450000

2,600024

131

0,000387

0,001290000

2,620024

132

0,000344

0,001146667

2,640025

133

0,000305

0,001016667

2,660025

134

0,000271

0,000903333

2,680025

135

0,00024

0,000800000

2,700025

136

0,000213

0,000710000

2,720025

137

0,000189

0,000630000

2,740026

138

0,000168

0,000560000

2,760026

139

0,000148

0,000493333

2,780026

140

0,000131

0,000436667

2,800026

141

0,000116

0,000386667

2,820026

142

0,000103

0,000343333

2,840026

143

0,000091

0,000303333

2,860027

144

0,00008

0,000266667

2,880027

145

0,000071

0,000236667

2,900027

146

0,000063

0,000210000

2,920027

147

0,000055

0,000183333

2,940027

148

0,000049

0,000163333

2,960028

149

0,000043

0,000143333

2,980028

150

0,000038

0,000126667

3,000028

151

0,000034

0,000113333

3,020028

152

0,00003

0,000100000

3,040028

153

0,000026

0,000086667

3,060029

154

0,000023

0,000076667

3,080029

155

0,00002

0,000066667

3,100029

156

0,000018

0,000060000

3,120029

157

0,000016

0,000053333

3,140029

158

0,000014

0,000046667

3,160029

159

0,000012

0,000040000

3,18003

160

0,000011

0,000036667

3,20003

161

0,000009

0,000030000

3,22003

162

0,000008

0,000026667

3,24003

163

0,000007

0,000023333

3,26003

164

0,000006

0,000020000

3,280031

165

0,000006

0,000020000

3,300031

166

0,000005

0,000016667

3,320031

167

0,000004

0,000013333

3,340031

168

0,000004

0,000013333

3,360031

169

0,000003

0,000010000

3,380031

170

0,000003

0,000010000

3,400032

171

0,000003

0,000010000

3,420032

172

0,000002

0,000006667

3,440032

173

0,000002

0,000006667

3,460032

174

0,000002

0,000006667

3,480032

175

0,000001

0,000003333

3,500033

176

0,000001

0,000003333

3,520033

177

0,000001

0,000003333

3,540033

178

0,000001

0,000003333

3,560033

179

0,000001

0,000003333

3,580033

180

0,000001

0,000003333

3,600034

181

0,000001

0,000003333

3,620034

182

0,000001

0,000003333

3,640034

183

0,000001

0,000003333

3,660034

184

0

0,000000000

3,680034

t0=

50,000

t*Cu=

754,413

σ2=

0,112

Cu=

15,088

n=

8,925

t2*Cu=

41946,5

Число ячеек: 9

Концентрация индикатора максимальна на 1 секунде процесса Сu=1,25.

Вывод

В ходе расчетного эксперимента были получены измерения в концентрации введенного в начале индикатора и число ячеек аппарата равное n=9. В итоге получена девятиячеечная модель реального реактора.

Соседние файлы в предмете Моделирование химико-технологических процессов