Добавил:

Pirozhochek Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Предмет:

Компьютерное моделирование химических процессов

Файл:

Лекции ХТП / Тема-5

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

13.06.2022

Размер:

1.02 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 65 6 > Следующая >>>

41 Тема 05: Построение компьютерных моделей теплообменников

Построение математической модели стационарного режима процесса с противоточным движением теплоносителя (решение краевой задачи)

1.1	d (vxA )	x		dv	v	dxA	V R	g R
	d		A d			d
							L	A

1.1)

d (vx

)

1.2

1.2) dxB d

V	R			x		dv
V		g	R	x	A	dv
		g

vL			A	v		d
vL				v		d

V R	g R	xB	dv
	g R
L	B	v	d
L		v	d

1.3 xC xC0 12 xA xA0 13 xB xB0

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра информатики и компьютерного моделирования

42 Тема 05: Построение компьютерных моделей теплообменников

2.1	g	R	3r 3r
2.1	g	B	3r 3r
		B	1	2
2.2	g	R	2r
2.2	g	A	2r
		A	1
2.3	g R r
		C	2

3.1	r	k x			2
					A
	1	1
3.2	r	k		x		3
			2			B
	2

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра информатики и компьютерного моделирования

43 Тема 05: Построение компьютерных моделей теплообменников

4.1k1 A1 exp E1 / RT

4.2k2 A2 exp E2 / RT

d vT

V R

v d

vC L

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра информатики и компьютерного моделирования

44 Тема 05: Построение компьютерных моделей теплообменников

7qR 3 H BR1 r1 HCR1 r2

8qT K T TT T

9 C

ind

10.1

ind

b T c T

d T

10.2

Cind

b T c T 2

d T 3

10.3

ind

b T c T

dTT

F T

( qT )

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра информатики и компьютерного моделирования

45 Тема 05: Построение компьютерных моделей теплообменников

В этом случае для определения частного решения на компьютере необходимо решить краевую задачу, при этом задаются следующие краевые условия:

1.1) 1.2) 1.3

5 6)

x	A	0 x		A 0

x		0 x
	B			B 0
x	0 x
C			C 0
v 0 v
		0
T 0 T
		0

TT L TT 0

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра информатики и компьютерного моделирования

46 Тема 05: Построение компьютерных моделей теплообменников

xA (L) xA (0)

V R

xA dv

f1.1 ;

1.1

g A

xB (L) xB (0)

V R

f1.2 ;

1.2

g B

v(L) v(0)

;

5 ]

V R

g AR g BR gCR ;

T (L) T (0)

V R

q R

F T qT

;

vL C

L v d

T (L) T (0)

F T

( q

) f11.

LC p

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра информатики и компьютерного моделирования

47 Тема 05: Построение компьютерных моделей теплообменников

Задание краевых условий и изменение определяемых переменных по длине реактора:

x	A	, x	B

x	A 0

x	B 0

x	B
	B
		x	A
			A

v
0

T , TT

T(0)

~
T	0
T

T
T

T (L)

TT (0)

T	(L)
T

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра информатики и компьютерного моделирования

48 Тема 05: Построение компьютерных моделей теплообменников
								R C											C
	p							R C											ind p
	p							g											C,
								g											C,
								,											B		№
		)0 (	)L (	)0 (	)L (	)0 (	)L(	R B											ind p		№
n								g,	2	2		)L (T							C,A	)0 (	)L (
								g,	r,	k,	)0( T		T	R		)0( v	)L( v		C,A	)0 (	)L (
		A	A	B	B	C	C	R A	1	1			T	R	p			5	ind p	T	T
		x	x	x	x	x	x	g	r	k			q	q	C			f	C	T	T

1.1 ,1.2																					12
Диф. ур.																					12
1.3																					13
2.1, 2.2, 2.3																					6
3.1,3.2																					5
																					5
4.1,4.2																					4
																					4
5																					14
Диф. ур.
5	]																				7
																					7

6																					15
6
Диф. ур.
Диф. ур.
7																					8
8																					9
9																					11
10.1,10.2,10.3																					10
11																					16
Диф. ур.
1.1) ,1.2) ,1.3																					1
																					1
5																					2
6)																					3
11																					17
Кор. ур.																					17
		РХТУ им. Д.И. Менделеева						Кафедра информатики и компьютерного моделирования

49 Тема 05: Построение компьютерных моделей теплообменников

Старт

Ввод

xA 0 , xB 0 , xC 0 v 0

T 0 , TT 0 , TT 0

V R , L vT0 , vT , CpT

E1, E2

A1, A2

H1R , H2R a1, a2 , a3 b1, b2 , b3

c1, c2 , c3 d1, d2 , d3 KT , FT

x	A 0

x	B 0

x	C 0

v
0

T
0

~ TT (0)

TT 0

		x		( )
		C
x	A	( ), x	B	( )
	A		B

	x	A	(0)
	x	A	(0)
1.1)	x		(0)								r ,r	2.1		R	R	R
	x	B	(0)							3.1	r ,r	2.1		R	R	R
1.2)		B								3.1	1 2	2.2	gA		, gB	, gC
1.2)	x	C	(0)							3.2		2.2
	x		(0)									2.3

1.3


					v( )
		v(0)
																						5	]
5
5



															q
	T(0)						k	,k					7			R
						4.1	k	,k
6)						4.1	1		2								C	ind
						4.2											C			C
						4.2
																10.1	C	ind	9		p


																		p
																10.2		B
					T( )											10.2
					T( )											10.3	C	ind
																		ind
																		p
																		C
	T			(0)												qT
															8	qT

		T
		T

TT ( )

TT (0)

f	5

(L)

		1.3
		1.3

			x		(L)
	1.1		x		(L)

f				A
f	1.2		x		(L)
1.1	1.2		x	B	(L)
f				B
f
1.2
	v( )
	v( )
			v(L)
	5		v(L)

		T(L)
	6	T(L)

f6
f6

	T( )			6
	T( )
			TT (L)

f11

		11		f11’
				f11’

Вывод

( ), x

( )

, g

, r

, k

T ( )

Стоп

v( )

ind

( )

11

		(0)
T		(0)
	T

0 L

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра информатики и компьютерного моделирования

50 Тема 05: Построение компьютерных моделей теплообменников

Вопросы для контроля знаний

1.Как определяются локальные интенсивности источников компонентов и тепла при математическом описании (МО) микрокинетических закономерностей необратимых гомогенных химических реакций?

2.Почему необходимо определять число ключевых компонентов химической реакции? Опишите процедуру выбора ключевых компонентов.

3.Как учитываются микрокинетические закономерности химических превращений при МО макрокинетики процессов в гомогенных химических реакторах?

4.Как строится математическая модель (ММ) стационарного режима гомогенного реактора с мешалкой и рубашкой с произвольной кинетической схемой реакции? Какие изменения в модели произойдут в случае конкретной кинетической схемы реакций?

5.Как строится ММ нестационарного режима гомогенного реактора с мешалкой и рубашкой с произвольной кинетической схемой реакции? Какие изменения в модели произойдут в случае конкретной кинетической схемы реакций?

РХТУ им. Д.И. Менделеева

Кафедра информатики и компьютерного моделирования

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 65 6 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Лекции ХТП

#
13.06.20221 Mб12Тема-1.pdf
#
13.06.20221.7 Mб12Тема-2.pdf
#
13.06.2022965.2 Кб11Тема-3.pdf
#
13.06.2022853.39 Кб10Тема-4.pdf
#
13.06.20221.02 Mб15Тема-5.pdf