3.1.4 Выбор метода реализации
В зависимости от конкретных требований к математической модели, условий проведения процесса и ряда других требований реализация математического описания процесса может осуществляться по различным алгоритмам. Так для нестационарного процесса в изотермическом режиме удобнее всего использовать метод Рунге-Кутта для решения системы дифференциальных уравнений. В случае неизотермических условий проведения процесса, который чаще всего проводят в аппаратах со структурой потока МИВ и описывается системой дифференциальных уравнений в частных производных, целесообразно использовать метод представления одной из производных в дискретном виде (дискретизация пространства или сканирование по времени). Тогда получится система из N∙K дифференциальных уравнений, которую удобно решить с помощью метода RK-4. Возможно одновременное проведение и дискретизации пространства и сканирования по времени. В этом случае получим систему из M∙N∙K алгебраических уравнений, которую можно решить методом Гаусса и получить распределение концентраций и температур в пространстве и во времени. Для данной задачи при простой кинетической схеме протекания процесса в изотермических условиях в ячеечной модели есть возможность аналитического решения, что в значительной мере упрощает алгоритм реализации.
3.1.5 Блок – схема реализации
3.1.6 Идентификация переменных
В связи с некоторыми особенностями представления переменных, векторов и массивов на языке PASCAL, невозможностью использования греческих букв и т.д. мы вынуждены прибегать к использованию специфических представлений переменных, а, следовательно, и таблицы идентификации.
Таблица 3.2 – Идентификация переменных
№ п/п |
Перемен. в прогр. |
Переменная в мат.опис. |
Смысл и размерность переменной |
Значение |
1
2
3
4
5 6 7 8 9 |
Сi,1
Сi,2
Сi,3
Tau
К1 К2 dK1 dK2 dTau |
Са
Сb
Сc
τ
К1 К2 ΔK1 ΔK2 Δτ |
Концентрация компонента А в i-той яч.,% Концентрация компонента B в i-той яч.,% Концентрация компонента C в i-той яч.,% Время пребывания в i-той яч.,с Константа скорости,1/с Константа скорости,1/с Интервал варьирования Интервал варьирования Интервал варьирования |
при i=0 Са =100 при i=0 Сb =0 при i=0 Сc =0
0.5 0.15 0.25 0.075 0.125 0.5 |
3.1.7 Варианты заданий
Таблица 3.3 – Варианты заданий
№ вар |
Кинетическое уравнение |
Коэф. |
№ вар |
Кинетическое уравнение |
Коэф. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1
2 |
К1 К2 А
К4 К1 С К2
|
К1=0.2 К2=0.3 К3=0.2
К1=0.25 К2=0.15 К3=0.3 К4=0.2
|
3
4 |
К3 К1 С К2
К1 К3 В
К4 К2 C |
К1=0.4 К2=0.1 К3=0.2
К1=0.2 К2=0.1 К3=0.3 К4=0.15
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
5
6
7
8
9
10
11
|
К1 К2 А В С К4 К3 D
К1 К3 A B C К2
К1 К2 A B C К4 К3
К1 К4 A B D К3
C
К4
К3 К2 A К1
К1 К3 D A B К2 К4
C
К4 К2 К1 К3 D |
К1=0.3 К2=0.25 К3=0.2 К4=0.15
К1=0.4 К2=0.2 К3=0.1
К1=0.35 К2=0.4 К3=0.3 К4=0.2
К1=0.4 К2=0.25 К3=0.4 К4=0.3
К1=0.3 К2=0.25 К3=0.1 К4=0.1
К1=0.15 К2=0.1 К3=0.3 К4=0.2
К1=0.15 К2=0.1 К3=0.3 К4=0.2
|
12
13
14
15
16
17
18 |
К1 К2 А В С
К3 К2 D C A К1 К4 B
К3
К2 A К1
К4 К2 D C A К3 К1
B
К1 К3 C A B К2 К4
К4 К2 D B A К1 К3 C
К2 К4 A К3 К5 К1 D
|
К1=0.15 К2=0.25
К1=0.5 К2=0.05 К3=0.35 К4=0.4
К1=0.3 К2=0.25 К3=0.1
К1=0.4 К2=0.3 К3=0.2 К4=0.1
К1=0.15 К2=0.1 К3=0.4 К4=0.05
К1=0.45 К2=0.2 К3=0.1 К4=0.1
К1=0.1 К2=0.15 К3=0.1 К4=0.3 К5=0.15 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
19
20
21 |
К2
К3 К4 К1 B
К1 К2 B К4 К3
D
К1 К3 A B C К2 К4 |
К1=0.2 К2=0.15 К3=0.1 К4=0.15
К1=0.1 К2=0.2 К3=0.3 К4=0.4
К1=0.2 К2=0.1 К3=0.2 К4=0.1 |
22
23
24 |
К4 К1
К3 К2 B
К4 К2 C B A К3 К1
D
К3 К1 D B A К2 К4
C
|
К1=0.4 К2=0.2 К3=0.3 К4=0.2
К1=0.25 К2=0.4 К3=0.15 К4=0.1
К1=0.3 К2=0.15 К3=0.1 К4=0.1 |
|
В С
К3
А В
К3
А В
А D
К2
C
В
C
B
A
C В
B C
C A
A C
D
C A