4. Форма вихідних даних

Вихідні дані програма виводить в файл REZ.REZ . В першій групі повторюються дані вхідного файла , далі – 6 рядків результатів

_______________________________________________________________УДХТУ_GAL.REZ__K________

***GAL***-ooooo_________________________________________________________

V0 c0 cмin cmax ритм,мин кор.Час счет,час выстой,с

1.3 51 46 56 9 8 80 8

____________________________________________________________________________________________________________________________________

UDW BM BK A ГРАД SZ.M2 BU VB

0.200 1.1 1.0 1. 25. 1.20 0.70 0.02

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Ie,a/m2 г/ачас sd,m2 ik0,a/m2 fk,г/ач fc, г/ач a1 a2

200 0.02 1.2 0. 0 0. 0.1 0.1

_______________________________________________________________________________

АВАРИЙНЫЙ ВЫХОД Г/Л= 45.9 Л= 1299.8

ЧАС АМП Г/Л……КГ: ЭЛХ ХИМ УНОС МЕХ,ИСП СУММА -М3

65 240 46 0.31 0.00 -6.93 -0.08 -6.7 -0.08

Г/Л 50.7 50.0 49.4 48.7 48.1 47.4 46.8 46.2 0.0 0.0

Г/Л 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

V,M3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 0.0 0.0

***GAL***-ooooo______________________________________________________________________

Позначення вихідних даних :

АВАРИЙНЫЙ ВЫХОД (перша строчка)		Поява цього повідомлення означає, що розрахунок перервано через досягнення однієї з умов – C<Cmin, C>Cmax, V<0.7V0 в момент часу Ф < ( max= “ СЧЕТ,ЧАС “)
Г/Л=, Л= (перший рядок)		Концентрація КК (г/л) i об’єм розчину (л) в ванні на момент Ф зупинки роботи програми.
		Друга строчка – інтегральні параметри
ЧАС	Ф	Момент зупинки роботи програми, годин, Ф  max
АМП	І	Струмове навантаження ванни, І=іЕSD
Г/Л	С	Концентрація КК (г/л) на момент Ф зупинки роботи програми.
……КГ		Заголовок для ряду інтегральних значень маси КК, за фактичний розрахунковий період часу Ф, кг.
ЭЛХ		- маса КК, витраченого в електрохімічних реакціях на катоді і аноді (може мати обидва знаки) за період Ф.
ХИМ		- маса КК, витраченого в хімічнїй реакції за період Ф.
УНОС		- маса КК, винесеного з ванни на поверхні виробів за період Ф.
МЕХ,ИСП		- маса КК, винесеного в вентиляційну систему за період Ф.
СУММА		- сумарна зміна маси КК в ванні за період Ф.
-М3		- зміна обєму електроліту в ванні за період Ф

Далі виведено під заголовками “Г/Л“ дві строчки концентрацій, перша – для основного реагента (КК), друга – для продукта хімічної реакції (травлення). Якщо хімічна реакція не передбачена, в другій строчці виводяться нулі. Під заголовком “ V,M3 “ виводиться строчка значень об’єму електроліту.

Інтервал часу, через який виводяться дані динамічної характеристики (по 10 чисел), складає 1/10 тривалості розрахункового часового циклу _max= “СЧЕТ,ЧАС“ , і в даному прикладі складає 8 годин. Якщо розрахунок припиняється достроково (_Ф_МАКС), останні значення будуть нулями. В даному прикладі _Ф= 65 годин, тому ненульовими виявились лише перші 8 значень (8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64 години).

5. Варіанти індивідуальних завдань

В індивідуальному завданні на виконання роботи вказують електроліт для конкретного гальванічного процесу. В базі даних (“БД ПО ГАЛЬВАНОТЕХНИКЕ”) потрібно знайти для нього значення концентрації КК, виходи за струмом на катоді і аноді, робочу температуру, катодну густину струму і_Е.

В таблицях бази даних і в літературі інколи вказують компоненти в формі кристалогідратів, наприклад, ZnSO₄7H₂O. При використанні даних потрібно концентрацію КК в усіх вхідних параметрах (C0,CМIN,CMAX) перерахувати на чисту речовину – або сіль, або метал, і в усіх виразах використовувати одне і те ж число.

Продуктивність ванни, режим коректування, інші початкові умови вказує керівник.

Всі результати і висновки роботи пояснювати.

При аналізуванні результатів моделювання звернути увагу на такі характерні особливості режиму роботи гальванічної ванни і оптимального управління режимом (рис.2).

Рис.2. Варіанти динамічних характеристик гальванічних ванн . Пояснення в тексті.

1) В залежності від умов (співвідношення між ВС_А та ВС_К, об’ємного балансу, швидкості випаровування і режиму коректування об’єму) динамічні характеристики можуть мати дві форми – як графіки 1 або 2 на рис. 2а. В першому випадку концентрація КК та інших компонентів зменшується, і коректувати електроліт через інтервал ₁ годин потрібно, компенсуючи втрати. У випадку 2 речовина в розчині накопичується, і через інтервал ₂ годин потрібно якимось способом видалити надлишок речовин. У звіті вказати, як саме це зробити.

2) Характеристика С() може мати форму 2 (рис.2а) тоді, коли електроліт сильно випаровується, а коректується по об’єму рідко.

3) Тривалість періоду між коректуванням ванни тим більша, чим більший інтервал між мінімальною та максимальною концентрацією. На рис. 2б, якщо мінімальне значення С_МІН взяти на рівні 5, макимальне (початкове) може бути на рівнях 3 або 4. Видно, що в першому випадку інтервал між коректуваннями ₃₅ більший, ніж у другому ₄₅ . Проте в першому випадку середня концентрація за цикл С₃₅ більша, ніж у другому С₄₅, і відповідно будуть більшими втрати електроліту з виносом на поверхні і механічним “випаровуванням”. Оптимізація вибору полягає в тому, щоб знайти компроміс між режимом коректування (чим менший інтервал ₄₅ , тим більші витрати на обслуговування процесу) і втратами електроліту.

4) З попереднього пункту видно, що для мінімізації втрат електроліту потрібно зменшувати початкову (максимальну) концентрацію і скорочувати інтервал між коректуваннями.

Обробка даних.

Найважливіші результати розрахунків сконцентровані в другій строчці даних

ЧАС АМП Г/Л……КГ: ЭЛХ ХИМ УНОС МЕХ,ИСП СУММА -М3

65 240 46 0.31 0.00 -6.93 -0.08 -6.7 -0.08

Всі вони характеризують стан процесу на невідомий спочатку момент зупинки _Ф (тут 65). Для того, щоб коректно порівнювати між собою результати роботи ванни в різних умовах і робочих режимах (будуть різні величини _Ф), потрібно всі витратні параметри розділити на значення _Ф і одержати значення швидкостей процесів (г/годину):

ЭЛХ ХИМ УНОС МЕХ,ИСП

4.77 0 -106.62 1.23

Швидкість витрат КК в електрохімічній реакції (ЭЛХ) можна підрахувати і за формулою (3), але винесення на поверхні (УНОС) і втрати внаслідок механічного “випаровування” (МЕХ,ИСП) є результатом інтегрування, бо концентрація КК в ванні з часом змінюється. Проте їх теж можна приблизно оцінити, визначаючи з динамічної характеристики середню концентрацію С_СР і користуючсь значеннями UDW (u_DW) та VB (J_BМ) як константами:

, , г/год, (9)

5.1. Варіативний параметр - тривалість витримування підвіски (_В=1-15 с). Завдання – визначити, як залежить режим роботи ванни від цього фактора.

-Побудувати графіки залежності швидкості виносу КК від _В.

-Як залежить тривалість робочого циклу ванни _Ф (до коректування) від _В.

5.2. Варіативний параметр – інтервал між максимальним (початковим С₀) і мінімальним значеннями концентрації КК, С=С₀-С_МІН . Якщо концентрація зростає в процесі роботи, тоді С=С_МАКС-С_МІН , де С_МІН= С₀.

-Як залежить тривалість робочого циклу ванни _Ф (до коректування) від величини інтервалу. Інтервал С змінювати за рахунок значення С_МАКС.

-Побудувати графіки залежності швидкості виносу КК від С.

5.3. Варіативний параметр – температура електроліта ( від неї залежить швидкість випаровування, а внаслідок цього - режим коректування ванни).

-Як залежить тривалість робочого циклу ванни _Ф (до коректування речовиною) від температури електроліта t^oC.

-Побудувати графіки залежності швидкості виносу КК від t^oC.

5.4. Варіативний параметр – продуктивність ванни по покриттю (РИТМ)

-Як залежить тривалість робочого циклу ванни _Ф (до коректування речовиною) від продуктивності ванни (графік будувати для продуктивності в м²/год ).

-Побудувати графіки залежності швидкості витрат КК в електрохімічних реакціях, виносу КК на поверхні, втрат на механічне “випарювання” від продуктивності ванни (графіки на одному рисунку, будувати для продуктивності в м²/год ).

5.5. Варіативний параметр – продуктивність ванни по покриттю, виражена двома способами - як швидкість конвеєра (РИТМ) і як площа виробів на одному завантаженні (SD, M2) .

-Як залежить тривалість робочого циклу ванни _Ф (до коректування речовиною) від продуктивності ванни (графік будувати для продуктивності в м²/год, окремі точки графіка для різних способів вираження продуктивності ).

5.6. Варіативний параметр – продуктивність ванни по покриттю, виражена двома способами - як швидкість конвеєра (РИТМ) і як площа виробів на одному завантаженні (SZ, M2) .

-Побудувати графіки залежності швидкості витрат КК (контрольованого компонента) в електрохімічних реакціях, виносу КК на поверхні, втрат на механічне “випарювання” від продуктивності ванни (графіки на одному рисунку, будувати для продуктивності в м²/год). Два графіки, окремо для кожного способа представлення продуктивності.

5.7. Варіативний параметр – період спостереження _Ф. _К=0.1 (умовно безперервний режим коректування по об'єму).

-Побудувати графіки залежності швидкості витрат КК виносом на поверхні, втрат на механічне “випарювання” від тривалості роботи ванни.

- Визначити оптимальні параметри коректування ванни ( обрати зручний інтервал 0-_Ф, кратний тривалості зміни 8 год, масу КК для коректировки через _Ф годин )

8. Варіативний параметр – режим коректування ванни по об’єму (_К=“КОРР,ЧАС”)

-Визначити і пояснити залежність періода між коректировками _Ф від _К .

-Побудувати графіки залежності швидкості витрат КК в електрохімічних реакціях, виносу КК на поверхні, втрат на механічне “випарювання” від значення _К

- Визначити оптимальні параметри коректування ванни ( обрати зручний інтервал 0-_Ф, кратний тривалості зміни 8 год, масу КК для коректировки через _Ф годин, оптимальне значення _К ) .

Література

1. Кошель Н.Д. Моделирование на ЭВМ элементов электрохимической технологии. Киев УМК ВО 1992, с. 238-247.