Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

САПР / M1 / 36-37

.RTF
Скачиваний:
12
Добавлен:
10.12.2013
Размер:
19.46 Кб
Скачать

Проверка производится снова. Если неадекватно и выражение '1 (3.10), то обрабатывают результаты в виде многочлена второго 1 порядка: *

'/-==&0+6À+&2*2-)--*3+611*+622*+

+ Ьйяхз* + 612% + Üèõë + 623% ( 3 . 1 1 ) При неадекватности этого уравнения можно проверить много­член З-го порядка, и т. д.

По мере роста порядка многочлена точность описания растет, но одновременно все усложняется трактовка модели-ана­лиз влияния каждого входа. Кроме того, чем больше коэффициен­тов содержит уравнение, тем больше опытов необходимо провести для их нахождения: минимальное число опытов равно числу коэф­фициентов, а для возможности оценки адекватности нужно прове­сти больше опытов, чем будет коэффициентов. Значит, для полу­чения линейной модели (3.10) опытов должно быть не менее 4, для модели (3.11)-не менее 10, а для модели З-го порядка с тремя аргументами-уже как минимум 20. Уравнения порядка выше третьего (при более чем одном аргументе) на практике встреча­ются редко.

Представление эмпирических зависимостей многочленами встречается наиболее часто. Это связано с тем, что математические свойства таких приближенных формул хорошо изучены и с ними удобно обращаться. Правда, некритическое использование поли­номиальных формул (формул в виде многочленов) не всегда при­водит к успех*'. Некоторые свойства объекта часто удобнее отра­жать при помощи формул, содержащих функции иных классов.

Так, при описании колебательных процессов несомненно удоб­нее использовать тригонометрические функции. Если пределы из­менения невелики, такой процесс можно описать и многочленом, но он будет неоправданно сложным. Другой случай легко понять из примера.

Пример 3.5. Описание процесса в пограничном слое. Необходимо подобрать форму эмпирического уравнения для закона затуха­ния турбулентных пульсаций скорости вблизи твердой стенки. Интенсивность пульсаций обозначим через я, а расстояние от стенки-через 1. Известно крае­вое условие: я=0 при 1=0 Функцию я*) можно было бы искать в виде

)<.=Üà+Ü1!+Üè1*+..·

Но тогда соблюсти краевое условие можно лишь, положив 6о=0. Получается довольно специальная категория полиномов без свободного члена. Описание ха­рактера затухания такой формулой может потребовать довольно многих пара­метров. Есть, однако, более простая зависимость

·õ=À["* (3.12)

При такой форме записи краевое условие удовлетворяется при любом значения го>0, а модель содержит лишь два параметра è ò).

36

Степенная форма, аналогичная уравнению (3.12), удобна, на­пример, для записи зависимости критерия Нуссельта от критериев Рейнольдса и Прандтля, поскольку практически 1*ц*0 при Ке-»-0 или при Рг-*О

Ó!è=À!!å"Ð!" (3.13)

Встречаются и иные удобные формы записи, но наиболее распро­странены многочлены.

ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

3.1. Рассмотрите один из известных Вам химико-технологических процессов. Перечислите контролируемые, но нерегулируемые входы, управляющие факторы, важнейшие выходы процесса.

3.2. С тех же позиций, что в предыдущем вопросе, рассмотрите как систему процесс преподавания учебного курса в вузе.

3.3. Приведите аргументы в пользу применения либо структурного, либо эм­пирического подхода при исследовании таких систем:

а) международный рынок химических продуктов; б) смешение компонентов смешанного удобрения; в) течение фаз в насадочной колонне; г) термоядерный синтез,

д) межотраслевая кооперация в народном хозяйстве; е) получение новых сплавов в космических условиях; ж) миграция населения в связи с постройкой нового химического комплекса,

3.4. Описать эмпирической формулой зависимость ó îò õ* è õã, если известно, что в некоторой точке (õ[=à, õó=Ü) величина ó достигает максимума. Мы хо­тим получить описание в виде многочлена 2-й степени. Какой вид должен иметь - многочлен с учетом условия максимума?

3.5. Мы знаем, что смесь веществ А и В при мольной доле А, равной 0,597, образует азеотроп. желательно описать зависимость откосятельной летучести А от состава вблизи азеотропной точки многочленом З-й степени. Как модифици­ровать вид многочлена, чтобы он учитывал состав азеотропа?

3.6. Предложите вид эмпирических уравнений для зависимостей, изображен­ных на рис. 3.2 кривыми 1, 2, 3.

3.7. По какому принципу записаны индексы в формулах (3.91-0.11)?

4. Некоторые рсобенности моделей и задач математического моделирования

О точности моделей. Ни одна модель в принципе не способна от­разить оригинал полностью и всесторонне. Это положение вытекает

из общефилософских соображе­ний и одинаково верно как для материальных, так и для мыслен- * ных моделей.

Более того, часто оказывает­ся, что на практике целесообраз­нее пользоваться менее «совер­шенной» моделью, отражающей

; Рис. 3.2. Примеры графиков эмпирических за- ) виси м детей : 1 1-3 - кривые.

Соседние файлы в папке M1