Разработка математической модели теплообменника смешения

Курсовая работа

тема: Разработка математической модели теплообменника смешения

Аннотация

Целью выполнения данной курсовой работы является разработка математической модели теплообменника смешения. В результате произведена разработка математической модели объекта в виде ДУ, в виде переменных состояния, в дискретном виде, получены передаточные функции, определена переходная функций объекта по заданному динамическому каналу, рассчитаны коэффициенты передаточной функции по экспериментальной переходной функции методом площадей.

Введение

Качественные и количественные изменения в промышленности, науке и технике составляют основу для значительного повышения продуктивности труда и эффективности хозяйственной деятельности. Эти изменения возникают в результате осознанной, научно-обоснованной деятельности людей. Одним из направлений повышения продуктивности труда является использование современных математических методов и технических средств, таких, как планирование эксперимента, исследование операций, математическое моделирование и измерительная техника.

Цели и методы моделирования направлены на повышение эффективности и производительности труда, повышение качества продукции, оптимизация планирования и управления, освобождение человека от работы во вредных условиях. В некотрых отраслях промышленности проектируемые системы являются особенно сложными. Возникают вопросы, которые недостаточно изучить теоретически. Это придает особое значение экспериментальным исследованиям. Часто для эффективного решения задач управления необходимо иметь адекватные технологическим процессам математические модели.

Одним из направлений повышения производительности труда является использование математических методов и технических средств, таких как планирование эксперимента, исследование операций, математическое моделирование и вычислительная техника.

Модель - это схема какого либо явления или физического объекта, заменитель оригинала. Моделирование объектов и систем управления является опосредованным отражением объектов и систем управления производственных процессов на основе замены реальных объектов и систем управления какими то другими, которые связаны с реальными и позволяют более простыми методами исследовать некоторые свойства исходных объектов и систем управления, а потом переносить полученные итоги исследования на реальные объекты и систем управления.

Моделирование – это способ изучения объектов и систем управления, при котором эксперимент проводиться на его модели, а результаты качественно или количественно переносятся на оригинал. Моделирование базируется на подобии объектов. Подобными называются объекты, параметры которых в любой момент времени и в любой точке пространства определяются в определённое число раз. Один из объектов называется оригиналом, а второй его моделью. К процессу моделирования предъявляется два требования:

· экспериментальная модель должна быть безопаснее, проще, чем эксперименты на оригинале;

· должно существовать правило, по которому результаты исследования модели переносятся на оригинал.

В зависимости от источника информации, каторая используется для построения моделей, отличают физико-химические (так же называемые аналитическими и теоретическими) и статические или эмпирические модели.

Для всех химических технологий основной задачей развития является повышение эффективности химико-технологических процессов и синтез систем управления.

При применении кибернетического подхода к вопросу построения автоматизированных систем управления технологическими процессами необходимо:

· разработать математическую модель процесса;

· решить проблему идентификации модели и ее параметров (т.к. в процессе функционирования технологического объекта или процесса в разных режимах работы модель может меняться);

1. Разработка математической модели объекта в виде дифференциальных уравнений и систем

1.1 Объекты регулирования и их основные свойства. Использование математических моделей объектов регулирования для анализа их свойств

Объекты регулирования, с которыми приходится иметь дело при автоматизации химической промышленности, весьма разнообразны. Это могут быть отдельные аппараты, в которых выполняется какая-либо технологическая операция: теплообменник смешения, на выходе из которого поток вещества должен иметь постоянную температуру; напорный бак, в котором необходимо поддерживать постоянный уровень жидкости; химический реактор, в котором должен быть получен продукт заданного состава и т. д.

Объектом регулирования может быть также отдельная часть сложного технологического аппарата. Примером подобного объекта может служить сборник ректификационной колонны, называемый обычно кубом, в котором необходимо поддерживать постоянный уровень высококипящего компонента смеси (кубового остатка). С другой стороны, объект может состоять из нескольких технологических аппаратов. В качестве примера можно привести цепочку последовательно работающих химических реакторов, на выходе которой необходимо поддерживать заданный состав продукта.

Один и тот же аппарат с происходящим в нем технологическим процессом может быть объектом нескольких САР. Например, выпарной аппарат одновременно является объектом регулирования уровня упариваемого раствора, давления в аппарате и концентрации выходящего раствора.

Как видно из приведенных примеров, объекты регулирования отличаются о

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать