Методы описания ТС. Математическая модель.
Различают описательные и графические виды моделей ТС.
К описательным относят: химическую, операциональную, математическую.
К графическим относят: функциональную, технологическую, структурную, специальную.
Математическая модель
Как ранее отмечалось, технологическая система - это совокупность элементов и связей.
Математическая модель ТС - система уравнений, описывающих элементы и связи.
В элементе происходит преобразование потока (входных параметров в выходные).
Таким образом, математическая модель устанавливает связь между параметрами входящих 
и выходящих 
потоков, параметров управления 
и параметров элемента 
.
Y = F 
(1)
Связи в ТС определяют, из какого элемента в какой передается поток. Передача потока осуществляется без его изменения.
где α- коэффициент передачи потока; α= 1, если вход и выход соединены, α= 0 в обратном случае.
Кроме того, коэффициентом α можно учесть утечки в трубопроводах и местах их соединения.
Состояние ТС. Основные понятия и определения.
Чтобы судить о свойствах ТС, показателях ее функционирования, эффективности управления процессами в ней, необходимо определить состояние ТС.
Состояние, или режим, ТС определяется состоянием ее элементов и связей между ними.
Состояние связей описывается параметрами состояния и параметрами свойств.
Параметры свойств потока могут быть определены из параметров его состояния и свойств индивидуальных компонентов. Для энергетических и информационных потоков могут быть свои показатели (напряжение и сила тока, форма и интенсивность управляющего сигнала и другие характерные показатели).
|
|
|
Состояние элемента (аппарата, машины, агрегата) включает данные, от которых зависит изменение в элементе показателей потока.
Расчет ТС - определение параметров потоков в ТС заданной структуры и заданного состояния ее элементов.
Параметры состояния потока: количество потока в единицу времени (расход), фазовый состав, химический состав, температура, давление, теплосодержание.
Параметры свойств потока: теплоемкость, плотность, вязкость и другие.
Согласно формуле (1) изменение параметров потока зависит от следующих данных:
-регулирующие (управляющие) воздействия 
, например: температура хладагента, отводящего тепло из реактора, или подача пара в паровую турбину;
-изменяющиеся в процессе эксплуатации характеристики аппарата и условия процесса в нем 
, например: изменение условий процесса в реакторе вследствие дезактивации катализатора или в теплообменнике из-за загрязнения его поверхности.
Рассмотрим ТС (рис. 29), состоящую из теплообменника, реактора Р и системы разделения Д.
|
|
|
Здесь пунктирными линиями окружены, как оболочкой, один элемент реактор (/), подсистема реактор с теплообменником (II) и вся ТС (III).
Для рассматриваемой системы должны соблюдаться следующие соотношения:
для всех потоков
для компонентов
для энергии
Уравнения (2)-(4) есть балансы массы и теплоты для входящих и выходящих потоков.
Поэтому расчеты ТС называют балансовыми расчетами или просто балансами, различая материальный баланс (2), (3) и тепловой баланс (4) ТС и ее частей.
В уравнениях (2)-(4):
— масса j-гo входящего в оболочку и выходящего из нее потока;
— масса i компонента в j входящем в оболочку и выходящем из нее потоке;
- масса образующегося (исчезающего) i-го компонента в к источнике вследствие в основном химических превращений.
Для образующихся компонентов > 0, для исчезающих < О, для нереагирующих компонентов = О
- теплосодержание j-x входящего и выходящего потока;
— источники теплоты (холодильники), например химические реакции, фазовые превращения и т. д.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 414; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!