Моделирование процессов переработки пластмасс

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования: “Белорусский государственный технологический университет”

Кафедра автоматизации производственных процессов и электротехники

Расчётно-пояснительная записка

К курсовому проекту по курсу применения ЭВМ в химической промышленности

на тему: Моделирование процессов переработки пластмасс

Разработал: студент

Факультета ТОВ 4к. 1 гр.

Кардаш А. В.

Проверил: Овсянников А. В.

Минск 2004

РЕФЕРАТ

Данная курсовая работа содержит 26 листов печатного текста, 7 рисунков, 66 формул.

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, ДИФЕРИНЦИАЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ, ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, ВРЕМЯ, ЛИТНИКОВЫЙ КАНАЛ, ОХЛАЖДЕНИЕ, ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ.

Курсовая работа содержит расчет температурного поля литникового канала литьевой формы, теоретические сведения о процессах происходящих в химической технологии связанных с охлаждением и нагреванием материалов, построение математической модели описывающую теплообмен между бесконечно-длинным цилиндром и его поверхностью, описание переменных входящих в модель. Разработана программа описывающая охлаждение полистирольного литника формы.

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ.. 2

СОДЕРЖАНИЕ.. 3

ВВЕДЕНИЕ.. 4

1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ.. 5

1.1 Неограниченный цилиндр. 5

1.2 Описание переменных.. 5

1.3 Граничные условия. 5

2 ОБЩИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ.. 6

2.1 Теплообмен.. 6

2.1.1 Теплопроводность. 6

2.1.2. Теплопередача в стационарном режиме. 7

2.1.3. Нестационарная теплопроводность. 7

2.2. Нагревание и охлаждение тел простой геометрической формы.. 8

2.2.1. Плоская неограниченная пластина. 8

2.2.2 Неограниченный цилиндр. 10

2.3. Теплопроводность в процессах, сопровождающихся изменением физического состояния. 11

2.3.1. Плавление в области х > 0. 12

2.3.2. Затвердевание. 12

2.3.3 Плавление с непрерывным удалением расплава. 13

2.4.Теплопередача в потоках расплава.. 13

2.5. Лучистый теплообмен.. 15

3. СОСТАВЛЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ИССЛЕДУЕМОГО ПРОЦЕССА. 17

3.1. Специфика построения математических моделей описывающих термодинамические процессы.. 17

3.2. Вывод дифференциального уравнения теплопроводности. 17

4 СОСТАВЛЕНИЕ АЛГОРИТМА.. 20

5 СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММЫ... 22

6 АНАЛИЗ МОДЕЛИРОВАНИЯ И РАСЧЁТОВ.. 24

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 25

ПРИЛОЖЕНИЕ1. 26

ПРИЛОЖЕНИЕ2. 27

ВВЕДЕНИЕ

Переработка полимерных материалов — это совокупность техноло­гических приемов, методов и процессов, посредством которых ис­ходный полимер превращают в различные изделия с заданными эксплуатационными характеристиками.

Полимеры начали перерабатывать в конце XIX в., а к сере­дине XX в. переработка полимеров выделилась в самостоятельную область техники, в которой используется специализированное вы­сокопроизводительное оборудование, необходимое для реализации в промышленных масштабах специфических для полимеров техно­логических процессов.

Вследствие большой производительности современного перера­батывающего оборудования и высокой стоимости технологических линий проведение экспериментальных исследований реального про­цесса переработки полимеров, даже осуществленных с примене­нием современных методов экстремального планирования, пре­вращается в дорогостоящую и продолжительную работу. Поэтому целесообразно изучать особенность каждого конкретного процесса, рассматривая вначале его теоретическое описание, т. е. его мате­матическую модель.

При таком подходе в каждом конкретном случае этапу физи­ческого эксперимента (будь то создание несложной установки, конструирование технологической линии или опробование нового технологического режима) всегда предшествует этап теоретиче­ского эксперимента. На этом этапе нет необходимости прибегать к реальным экспериментам, вместо этого исследуются количествен­ные характеристики процесса, полученные расчетным методом.

Такой подход позволяет существенно снизить объем физиче­ского эксперимента, поскольку прибегать к нему приходится на самой последней стадии — не в процессе поиска основных законо­мерностей, адля проверки и уточнения выданных рекомендаций. Разумеется, для того чтобы исследуемые теоретические модели процессов описывали эти процессы с достаточно хорошим прибли­жением, они непременно должны учитывать основные особенно­сти моделируемых явлении.

При математическом описании реальных производственных процессов приходится прибегать к существенным упрощениям. При этом значительную помощь в создании математических моделей оказывает анализ простых слу­чаев. Прием такого рода вполне допустим, он позволяет независимо устанавливать основные закономерности наиболее простых случаев выбранных в качестве математического аналога поведения полимерных расплавов.

Термодинамические соотношения, описывающие разогрев и плавление полимеров, являются фундаментом, на базе которого строятся неизотермические модели реальных процессов перера­ботки. Основные вопросы термодинамики и теплопередачи в поли­мерах рассмотрены в данной работе.

1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

1.1 Неограниченный цилиндр.

Рассмотрим неограниченный цилиндр радиуса R, температура поверхности которого остается неизменной на протяжении всего процесса теплообмена. Радиальное распределение

Внимание, отключите Adblock

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

Скачать