ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теоретические представления о моделировании и оптимизации составов из "Ингибированные нефтяные составы для защиты от коррозии " Работы по применению математических методов планирования эксперимента затрагивают, как правило, частные задачи и направлены на оптимизацию отдельных или в лучшем случае дифференциальных функциональных свойств смазочных материалов, т. е. по терминологии Харрингтона частной желательности (полезности) [68]. [c.37] В то же время только суммарные функциональные свойства продукта (изделия), характеризующие обобщенную функцию его полезности (желательности), можно оценить шкалой, устанавливающей соответствие между физическими, химическими и другими материальными и психологическими , с одной стороны, и экономическими, эстетическими нематериальными параметрами— с другой. [c.37] Шкала оценки системы моделирования и оптимизации может соответствовать шкале Харрингтона, и тогда балльная оценка ПИНС будет иной. Суммарные функциональные свойства их и обобщенная функция желательности (полезности) должна быть задана в этом случае как среднее геометрическое отдельных и дифференциальных функциональных свойств. Такая обобщенная функция весьма чувствительна для малых значений частных функций и превращается в ноль (запрет к применению), если хотя бы одно из отдельных свойств получает нулевую оценку. [c.37] Общая схема моделирования и оптимизации функциональных свойств пине представлена на рис. 2, а ее использование для разработки и оценки свойств этих продуктов-—на рис. 3. Эти схемы связывают три категории — производство, качество, применение — в единое целое и, с точки зрения авторов, принципиально могут быть использованы для разработки аналогичной системы применительно к топливам, маслам с присадками, пластичным смазкам, смазочно-охлаждающим и специальным жидкостям, лакокрасочным материалам и пр. [c.39] Под категорией производство будем понимать все проблемы, связанные с разработкой новых составов, проектированием их производства, опытным, опытно-промышленным и промышленным производством, улучшением их качества за счет совершенствования рецептуры и технологии, использованием математических методов моделирования и оптимизации производства, управлением технологией с использованием ЭВМ. [c.40] Под категорией применение подразумеваются применение составов на реальной технике и металлоизделиях, стендовые и натурные испытания, допуск к применению, прогнозы по гарантийным срокам заш,иты в различных условиях и на разных металлоизделиях, моделирование и оптимизация всех перечисленных проблем с помош,ью ЭВМ. [c.40] Под категорией качество понимается обобщенная функция полезности ПИНС, т. е. их суммарные функциональные свойства (СФС). Эта категория является промежуточной, связыва-ющ,ей производство и применение, и характеризует качество продукта. [c.40] В настоящее время информация о качестве ПИНС, как и любого другого нефтепродукта, заключенная в ГОСТ или ТУ на этот продукт, является необходимой, но недостаточной для описания суммарных функциональных свойств. Поэтому для контроля и управления за качеством продукта проверяют и корректируют не только ТУ, но и регламенты на изготовление продукта, а именно количество и качество сырья, полуфабрикатов, соблюдение параметров технологического режима и др., т. е. все прямые и косвенные причины, которые влияют на качество конечного продукта, его соответствие эталонному продукту, допущенному к применению (принятому к использованию на том или ином виде техники). Такой контроль крайне громоздок, ненадежен, часто субъективен и не позволяет использовать математические методы и ЭВМ. [c.40] В результате диспропорции в количестве информации по трем категориям сложилась система многостадийных испытаний и допуска к применению новых сортов горюче-смазочных материалов, длительность которых иногда достигает четырех-вось-ми лет [33]. За время таких многолетних испытаний часто устаревает и сама техника, и испытываемый сорт материала. [c.40] Фактически теоретическая модель представляет собой совокупность знаний и представлений по химическому, физическому, физико-химическому и электрохимическому механизмам действия пине во всех возможных случаях их применения, т. е. является теоретической базой для описания суммарных и дифференциальных свойств продуктов, фундаментом их обобщенной функции полезности. Теоретическая модель — основное звено системы моделирования и оптимизации, так как согласно теории подобия рассмотрение конкретного продукта заменяется рассмотрением теоретической модели, и от правильности построения этой модели зависит работоспособность всей системы. [c.41] Естественно, что для каждого вида нефтепродукта создается своя модель, в построение которой закладываются все накопленные к этому времени знания и представления по механизму действия данного вида горюче-смазочного материала [22]j. В основу системы моделирования и оптимизации свойств ПИНС заложены три теоремы подобия. [c.41] Конечно, применять эти теоремы к ПИНС, как и к любым нефтепродуктам, надо с определенными оговорками. Так, при моделировании химических и нефтехимических производств объекты описываются дифференциальными уравнениями, общими для модели и объекта. В нашем случае речь идет о подобии рассматриваемого ПИНС с выбранными эталонами сравнения. Однако такое сравнение невозможно, если не соблюдены основные принципы теории подобия общность основных процессов и явлений, общность механизма действия, сравнение модели и объекта в безразмерных (масштабных) величинах. [c.41] К общим для трех категорий процессам относятся также такие химические явления, как межмолекулярные взаимодействия в полуфабрикатах и готовом продукте, поверхностные химические реакции при нанесении продукта на металл, химическая коррозия, хемосорбция, окисление и старение в пленке продукта, взаимодействие с другими материалами. [c.42] Во второй теореме подобия доказывается, что, если результаты эксперимента представляются в виде зависимостей между безразмерными критериями подобия, то такие зависимости можно применить ко всем подобным системам, т. е. результаты исследования теоретической модели лабораторными методами анализа в этом случае можно применить к категориям производства и применения. [c.42] Для выполнения этой теоремы обобщенная функция полезности, т. е. суммарные свойства ПИНС, складываются из дифференциальных и индивидуальных, которые, в свою очередь, описываются методами испытаний и показателями этих методов, выраженными в относительных величинах (см. гл. 3). [c.42] Практически весьма существенно, что любая комбинация критериев подобия есть также критерий подобия, что позволяет комбинировать критерии в относительных переменных и их совокупностью выражать суммарные функциональные свойства продукта. [c.43] Относительная оценка продукта по показателям метода (Х° ) складывается таким образом из сопоставления показателей метода в абсолютных величинах рассматриваемого продукта (Хрп ) с показателями метода в абсолютных величинах эталона сравнения (Хэ ), т. е. [c.43] Относительная оценка (В, Н, X, Б) и соответствующая балльная оценка получаются из приведенного соотношения с учетом того, что показатели методов для эталона сравнения задаются в определенном диапазоне показателей, и сравнение происходит с показателями эталона сравнения первого порядка, каждый показатель которого выше нормы . [c.43] В то же время критерии подобия и их численные (балльные) значения в этом случае с необходимой и достаточной полнотой определяют количественные и качественные явления и процессы, характерные как для теоретической модели, так и для реальных дифференциальных свойств составов при их использовании. [c.43] Естественно, что число показателей методов у каждого дифференциального свойства может быть разным. При этом с их увеличением повышается информативность системы и уменьшается коэффициент значимости каждого показателя. [c.44] Вернуться к основной статье