Содержание Федеральное агентство по образованию __________________________________________________________Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет) ____________________________________________________________ Кафедра математического моделирования и оптимизации химико-технологических процессовВ.А. Холоднов, А.В. Гайков, М.Б. Суханов, В.И.ЧеремисинМЕТОДЫ РАСЧЕТА ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ^ С МАТЕРИАЛЬНЫМИ И ТЕПЛОВЫМИ РЕЦИКЛАМИМетодические указания Санкт- Петербург 2009УДК 66.01.001Холоднов В.А.Методы расчета химико-технологических систем с материальными и тепловыми рециклами. : Методические указания / В.А. Холоднов, А.В. Гайков, М.Б. Суханов, В.И.Черемисин. СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2009.-29 с.В методических указаниях рассматриваются вопросы, связанные с расчетом химико-технологических систем (ХТС) с материальными и тепловыми рециклами. Приведены алгоритмы решения задач, которые предполагают при расчетах использовать электронную таблицу EXCEL и систему компьютерной математики Mathcad. Методические указания соответствуют содержанию дисциплин «Моделирование систем», «Системный анализ химических производств», « Системный анализ химических технологий» государственных образовательных стандартов. Методические указания предназначены для бакалавров, магистров, аспирантов высших учебных заведений и могут быть использованы в системах непрерывного профессионального образования по компьютерным технологиям.Рис.18 , табл.3 , библиогр. 2 назв. Рецензенты: 1. Санкт-Петербургский Балтийский государственный университет ВОЕНМЕХ (БГТУ), С.Д. Шапорев, д-р физ.-мат.наук, профессор, зав. кафедрой прикладной математики и информатики 2. В.К.Викторов, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой информационных систем в химической технологии СПб ГТИ (ТУ). Утверждено на заседании учебно-методической комиссии физико-математического отделения 10.09.2009Рекомендовано к изданию РИСо СПбГТИ (ТУ) ВВЕДЕНИЕПринципы и понятия математического моделирования в последнее время получили существенное развитие. Оно связано с интенсивным применением информационных технологий и вычислительной техники. Использование мощных программных комплексов при расчете процессов и аппаратов химической технологии дает возможность значительно сократить время от исследования процесса до его внедрения в промышленность. В методических указаниях приводятся известные методы для расчета ХТС с материальными и тепловыми рециклами, что позволяет прогнозировать поведение сложных процессов в изменяющихся условиях функционирования систем. Методические указания состоят из двух частей: первая часть теоретическая, вторая часть представляет собой варианты лабораторных работ. В первой главе методических указаний рассматриваются итерационные методы для решения уравнений на местах разрыва потоков. Во второй главе рассматривается метод простой итерации для расчета ХТС. В третьей главе рассматривается метод Вегстейна для расчета ХТС. В четвертой главе приводится пример декомпозиционного расчета ХТС с использованием простой итерации, электронной таблицы EXCEL и системы компьютерной математики Mathcad. В пятой главе предлагаются варианты лабораторных работ для расчета ХТС. Шестая глава-приложение содержит необходимые сведения по расчету ХТС с использованием электронной таблицы EXCEL При использовании методических указаний целесообразно сначала обратиться к вводным материалам, которые содержатся в главах 1-4, затем перейти к главе 5 для выполнения лабораторной работы по расчету ХТС. Авторы приносят свою благодарность Э.В. Шепелевской за помощь в подготовке рукописи методического пособия к печати.^ 1 ИТЕРАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ НА МЕСТАХ РАЗРЫВОВДекомпозиционный метод предполагает решение уравнений на местах разрыва потоков. При этом могут быть использованы традиционные методы решения систем нелинейных алгебраических уравнений. Как известно, в результате структурного анализа ХТС комплекс превращается в разомкнутую систему (рисунок 1.1). На месте разрыва необходимо решать систему уравнений в неявном виде: X=Y(X) Рисунок 1.1 Представление комплекса после разрыва потоков Рисунок 1.2 - Представление комплекса после разрыва потоковНа местах разрыва потоков (рисунок 1.2) необходимо решать уравнения: U=V(U,X) Y=X(U,X)Для решения этих уравнений в современных программных продуктах используются следующие методы: метод простой итерации, метод Вегстейна, метод Ньютона-Рафсонаи другие. В общем случае на местах разрыва необходимо решать следующую систему из нелинейных алгебраических уравнений с неизвестными: ^ 2 МЕТОД ПРОСТОЙ ИТЕРАЦИИ И ЕГО МОДИФИКАЦИИДля применения метода простой итерации система рассматриваемых уравнений преобразуется к следующему виду: Задаются начальные приближения и осуществляется поиск решения по этому преобразованному уравнению. Необходимо отметить, что на сходимость процедуры поиска решения сильно вли
206.45 Kb.Название Дата конвертации25.09.2012Размер206.45 Kb.Тип источник
Методы расчета химико-технологических систем с материальными и тепловыми рециклами
Методы расчета химико-технологических систем с материальными и тепловыми рециклами
Комментариев нет:
Отправить комментарий