Тема 01: Принципы компьютерного моделирования химических процессов и их применение в автоматизированных системах.

Оглавление

§1. Математическое моделирование.

1.1. Принципы системного анализа технологических процессов

1.2. Уровни иерархии химических производств

1.3. Типы моделей ХТП (ФХС)

1.4. Этапы построения блочно-структурных физико-химических моделей

1.5. Типы систем уравнений математического описания (МО)

1.6. Алгоритм решения системы уравнений МО или моделирующий алгоритм (МА)

1.7. Математическая модель

1.8. Адекватность математической модели

1.9. Идентификация математической модели

1.10. Процедура исследования адекватной математической модели

1.11. Оптимизация процесса с использованием компьютерной модели

1.12. Формулировка задачи нелинейного программирования (НЛП)

1.13. Компьютерное моделирование ХТП

§2. Технологическое проектирование.

2.1. Основные задачи

2.2. Проектирование

2.3. Анализ ХТС

2.4. Оптимизация ХТС

2.5. Синтез ХТС

2.6. Общеинженерное проектирование

§3. Системы автоматизированного проектирования, управления и научных исследований

3.1. САПР

3.2. АСУ

3.3. АСУТП

3.4. АСНИ

§1. Математическое моделирование.

Реакция получения продукта Р:

Основные стадии:

Технологическая схема процесса получения продукта Р (ХТС)

ХТС – технологическая схема процесса, которая рассматривается как совокупность тесно связанных подсистем (процессов в отдельных аппаратах), имеющих единую цель функционирования и подчиняющихся принципам системного анализа, в частности комплексности и иерархической соподчиненности. В общем случае химико-технологический процесс (ХТП) формализуется как физико-химическая система - ФХС

ФХС – сплошная многофазная многокомпонентная среда, распределённая в пространстве и переменная во времени, в каждой точке гомогенности которой и на границе раздела фаз происходит перенос вещества, энергии и импульса при наличии их источников (стоков).

1.1. Принципы системного анализа технологических процессов:

• Иерархичность

• Комплексность

• Иерархическая соподчинённость

Иерархическая соподчинённость: учитываются наиболее приоритетные процессы, которые протекают на более низких ступенях. В то же время тщательное исследование процессов на более низких ступенях очень важно, т.к. это позволяет определить те самые приоритетные процессы, которые должны быть учтены на более высоких ступенях иерархии.

Оглавление

1.2. Уровни иерархии химических производств

1. Микроуровень – процессы и явления описываются без учёта влияния закономерностей движения потоков фаз в аппаратах

2. Макроуровень - ФХС – секции аппарата или насадка аппарата. Все процессы записываются с учётом движения потока фаз.

3. ХТС – уровень химического производства. Совокупность аппаратов, связанных между собой материальными, тепловыми, информационными потоками.

4. Уровень предприятия – несколько производств, объединённых цепью функционирования. Действуют экономические закономерности.

5. Компания или объединение.

Оглавление