Динамика процессов

Динамика процессов химической технологии Учебное пособие для вузов.— Л. Химия, 1984.— 304 с., ил. [c.2]

Систематически изложены методы исследования динамики процессов химической технологии. Приведены примеры использования этих методов для решения практических задач. Рассматриваются методы теоретического и экспериментального получения передаточных, весовых и переходных функций технологических объектов, а также методы определения параметров математических моделей процесса по экспериментальным переходным кривым. [c.2]

Книга представляет собой учебное пособие, в котором излагаются основы динамики процессов химической технологии, т. е. раздела инженерной химии, изучающего поведение технологических объектов в условиях, когда входные параметры подвержены возмущениям. Информация о нестационарных режимах работы технологических аппаратов и их комплексов является основой решения ряда важных инженерных задач (таких, например, как исследование устойчивости технологических режимов, их оптимизация и т. п.), которые в последнее время стали обязательным элементом программы разработки любой современной промышленной химико-технологической установки. [c.4]

Первое условие обычно выполняется, так как, во-первых, теплоемкости материалов, из которых изготавливаются трубы теплообменников, малы, а, во-вторых, мала толщина труб. Однако условие высокой интенсивности теплообмена выполняется далеко не всегда. Например, если хотя бы одним из теплоносителей является газ, значение коэффициента теплопередачи оказывается небольшим и накопление теплоты в стенках аппарата значительно влияет на динамику процесса теплопередачи. [c.10]

В данном разделе приведены примеры построения динамических моделей типовых массообменных процессов, в частности рассматривается динамика процессов, которые осуществляются в наса-дочном абсорбере и тарельчатой ректификационной колонне. [c.12]

Выделение входных и выходных параметров весьма важно при исследовании динамики процессов химической технологии. Используя эти понятия, можно сказать, что математическая модель, описывающая динамику технологического объекта, должна предсказывать, как будут меняться во времени выходные параметры при произвольном изменении во времени входных параметров (рис. 2.1). При этом любой технологический объект целесообразно интерпретировать как некоторый функциональный оператор, ставящий в соответствие каждому набору входных функций Ui t), U2 t),. .., Un(t) соответствующий набор выходных функций Vi t), V2(t).....Oft (О- в результате задача исследования динамики технологического процесса сводится к исследованию свойств функционального оператора, который задается математической моделью процесса. Поэтому прежде чем рассматривать методы исследования динамических свойств процессов [c.39]

ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ [c.114]

Формула (4.1.28) дает исчерпывающую информацию о динамике процесса теплообмена в кожухотрубчатом теплообменнике при постоянной температуре Р среды (обычно пара) в кожухе. Например, при ==Tl % t), т. е. в том случае, когда в момент [c.123]

Таким образом, динамика процесса абсорбции в насадочном аппарате в режиме идеального вытеснения без труда может быть описана с помощью формул, аналогичных уже полученным для противоточного теплообменника. Значительно сложнее исследовать динамику насадочного абсорбера в том случае, когда нельзя пренебречь продольным перемешиванием. При использовании одно-параметрической диффузионной модели абсорбер описывается уравнениями (1.2.30), (1.2.31) с граничными условиями (1.2.37) (считаем, что расходы по жидкости и газу постоянны). Как и раньше, будем полагать, что функция 0 (0 ) имеет линейный вид 0д = Г01. При этом функциональный оператор А, задаваемый с помощью уравнений (1.2.30), (1.2.31), граничных условий (1.2.37) и нулевых начальных условий будет линейным. Но поскольку уравнения математической модели являются уравнениями в частных производных второго порядка, исследовать этот линейный оператор очень трудно. С помощью применения преобразования Лапласа по t к уравнениям и граничным условиям можно получить выражение для передаточных функций. Однако они будут иметь столь сложный вид по переменной р, что окажутся практически бесполезными для описания динамических свойств объекта. Рассмотрим математическую модель насадочного абсорбера с учетом продольного перемешивания при некоторых упрощающих предположениях. Предположим, что целевой компонент хорошо растворяется в жидкости, и поэтому интенсивность процесса массообмена между жидкостью и газом пропорциональная концентрации целевого компонента в газе. В этих условиях можно считать 0 (в ) 0. Физически такая ситуация реализуется, например, при хемосорбции, когда равновесная концентрация поглощаемого компонента в газовой фазе равна нулю. При eQ( i,) = 0 уравнение (1.2.30) становится независим мым от уравнения (1.2.31), поскольку в (1.2.30) входит только функция 0g(->i , t)- При этом для получения решения o(Jf, t), системы достаточно решить одно уравнение (1.2.30) функцию L x,t), после того как найдена функция можно найти [c.206]

Для процесса адсорбции в разделе 1.3 была получена математическая модель (1.3.12), (1.3 18), (1.3.36), (1,3,40), (1.3.41), (1.3.42). Исследовать динамику процесса на основе этой модели трудно, поскольку она имеет сложный вид. Действительно, эту модель нельзя рассматривать в общем случае как систему дифференциальных уравнений с начальными и граничными условиями, поскольку величина 00 ср, входящая в уравнение (1,3.36), выражается через величину 0с ср, которая в свою очередь зависит от F(0i, t), и эта зависимость имеет интегральный вид (1.3.18). В связи с этим урав- [c.235]

При экспериментальном исследовании динамики процессов интерес представляют моменты откликов v (t) на возмущения Получить явные выражения для моментов ц (и ) можно несколькими способами. [c.272]

Динамика процессов химической технологии [c.304]

Для сообщения барабану лебедки движения на подъем переключается распределитель 5 в левое (по схеме) положение, а дроссель 9 должен перекрыть поток рабочей жидкости в сливную линию. При этом рабочая жидкость направляется через обратный клапан 6 в гидромотор в и от него через сливной канал распределителя 5 в бак. Динамика процесса страгивания с места лебедки при этом зависит от характеристики дросселя 9 и времени управления им. [c.113]

В случае применения в качестве гидродвигателя гидроцилиндра характер и величина потерь в гидропередаче при объемном регулировании останутся почти неизменными. Изменится только вид движения выходного звена гидродвигателя. Поэтому нагрузочная характеристика 7 д — / (Уд) для силового гидроцилиндра или Мд = = / ( д) для моментного гидроцилиндра принципиально не изменится. Однако при применении гидроцилиндров следует помнить о том, что движение выходного звена в течение длительного времени его перемещения является неустановившимся [8]. Поэтому без учета динамики процесса расчетные характеристики будут значительно отличаться от действительных. [c.226]

Формирование свободной поверхности связано с предварительным созданием в материале определенной фрагментированной структуры, которая в той или иной мере отражает динамику процессов пластической деформации. Они локализованы в вершине распространяющейся усталостной трещины в пределах возникающей при нагружении зоны пластической деформации и реализуются на разных масштабных уровнях [36-40, 55-68]. [c.142]

Известно, что при электроэрозионной обработке поверхности жаропрочных сплавов на никелевой основе в поверхностном слое возникают остаточные растягивающие напряжения [5]. Механизм образования напряжений определяется динамикой процессов, протекающих на поверхности электродов. В связи с этим весь процесс на электродах от начала прохождения импульса тока и до [c.556]

Впервые искусственные радиоактивные изотопы ( меченые атомы) были применены во второй половине. ЯО-х годов при проведении экспериментальных физических и химических исследований. Метод меченых атомов теперь широко используется для изучения структуры молекул, прослеживания некоторых физических превращений (явлений самодиффузии при плавлении и застывании кристаллических веществ, деформации и рекристаллизации металлов, разупрочнения сплавов при высоких температурах), выявления внутреннего механизма химических реакций и т. д. Этот же метод успешно применяется в практике биологических и физиологических исследований, внося существенные коррективы во многие ранее сформировавшиеся представления о динамике процессов, протекающих в живых организмах. Несколько позднее он все более широко стал использоваться в прикладных научно-технических исследованиях при изучении процессов доменного и сталеплавильного производств, износа деталей машин, качества красителей в текстильном производстве и пр. Столь же широко проводятся различные агрохимические исследования с применением меченых атомов (определение усвоения растениями долей азота, фосфора и других питательных веществ из почвы и из вносимых в нее удобрений, выяснение действия ядохимикатов). Наконец, по величинам радиоактивного распада элементов горных пород — природных изотопных индикаторов — осуществляются геологические исследования. [c.189]

Для оценки динамики процесса сгорания существуют различные критерии. Динамика рабочего процесса и виброактивность, связанная с процессом сгорания, не определяются только одним критерием, а зависят от комплекса критериев, таких как АР/Аф, dp/dtp, Ар/At, dp/dt, угол перехода от линии сжатия к линии сгорания и степень повышения давления при сгорании Я. [c.212]

С точки зрения динамики процесс запуска вхолостую можно разделить на два периода 1) разгон вхолостую (внешние сопротивления на исполнительном органе незначительны и не принимаются во внимание) 2) внезапное или плавное приложение нагрузки к исполнительному органу. [c.72]

Ошибки в расчетах, приводящие к слабости узлов и к последующим поломкам и выходу машины из строя. Такие же ошибки приводят к ослаблению несущих конструкций или элементов кинематической цепи. Все это еще более усложняется, если расчеты проведены для статических условий, без учета динамики процесса. [c.105]

При кафедре имеются 4 учебные лаборатории и одна научная по исследованию динамики процесса резания металла. [c.16]

Монтажные приспособления оказывают существенное влияние на результаты ударных испытаний. При конструировании монтажных приспособлений обычно исходят из заданных сроков, имеющихся материалов и возможностей производства, а не требований, определяемых динамикой процесса. В большинстве случаев предполагают, что монтажное приспособление должно обладать достаточной жесткостью. Однако на практике не всегда удается реализовать основное требование к монтажному приспособлению, заключающееся в том, что его резонансная частота должна втрое превосходить верхнюю частоту диапазона испытаний. При испытаниях изделий большой массы эти требования несколько снижаются, В последнее время все большее распространение получают монтажные приспособления сотовой конструкции, которая характеризуется большой жесткостью и высокой механической прочностью при относительно небольшой массе. Приспособление изготовляют из топких алюминиевых пластин, соединяемых одна с другой при помощи пайки твердым припоем путем погружения. В некоторых случаях пластины предварительно соединяют точечной сваркой. Для обеспечения равномерной нагрузки всех участков монтажного приспособления размеры ячеек, образованных пластинами, уменьшают от краев [c.347]

Совершенно очевидно, что в статике и динамике процесса резания имеется еще много нерешенных задач. Однако можно выразить уверенность в том, что развитие теории процесса резания на базе физически обоснованных гипотез объединит усилия исследователей и будет способствовать техническому прогрессу в области холодной обработки металлов. [c.102]

До настоящего времени еще недостаточно используются возможности, предоставляемые радиоактивными изотопами для изучения динамики процессов, протекающих в автомобиле, и влияния на них различных эксплуатационных факторов. Дорожные лаборатории, аналогичные описанной выше, могут в значительной степени помочь созданию надежных и долговечных автомобилей. [c.85]

Такая задача, в сущности, не является динамической, хотя найденное перемещение не постоянно, а представляет собой некоторую функцию времени. Подлинная динамика процессов в реальных механических системах связана со свойством инерции, и это свойство в том или ином виде должно быть отражено в расчетной схеме. [c.7]

С увеличением коэффициента выполнение условия стационарности затрудняется, и точность результатов снижается. Однако уменьшается машинное время решения. Таким образом, здесь вступают в противоречие точность результатов и экономичное использование машинного времени. Коэффициент изменяется в зависимости от этих двух основных факторов (помимо объема необходимой информации). Кроме того, при малых наклонах N скорость изменения (т. е. к ) должна быть меньше, чем при больших наклонах, так как при малых наклонах система сравнительно быстро проходит исследуемую зону, и некоторые качественные особенности динамики процесса могут не наблюдаться. С другой стороны, с увеличением наклона увеличивается время прохождения, что необходимо иметь в виду при исследовании. [c.14]

Линейная механика разрушения не ана шзирует динамику процесса разрушения, а лишь устанавливает наличие критической точки, при достижении которой трещина становится неустойчивой. При этом подходы линейной механики разрушения не позволяют прогнозировать влияние скорости нагружения и температуры на параметры трещиностойкости. [c.297]

Авторы выражают надежду, что книга окажется полезной не только для студентов и преподавателей химико-технологических вузов, но и для специалистов, занимающихся исследованием динамики процессов химической технологии. Авторы признательны Леоненок О. Г. и Киселевой И. С. за помощь при оформлении рукописи. [c.4]

Тепломассометрия различных типов технологических процессов и аппаратов представлена в седьмой главе на примере перерабатывающих отраслей агропромышленного комплекса. Новая информация позволяет не только более полно изучать динамику процессов тепловой и холодильной обработки различных продуктов, но и проводить наладку, контроль и автоматизацию этих технологических процессов. [c.9]

Геометрия зацепления боковых поверхностей косозубых колес более благоприятна, чем у прямозубых. При большей величине коэффициента перекрытия динамика процесса зацепления косозубчатой передачи улучшается. [c.247]

Повторные исследования (ио полной или частичной программе) проводятся лишь для дополнительной корректировки и подтверждения режима. Первая закалка производится по режиму, заданному на основе прпбли кенных расчетов, исходя также из возможностей имеющегося оборудования. Металловедческое исследование фиксирует конечный результат и не показывает динамики процесса. При закалке деталей сложной формы поэтому прибегают к записи изменения температуры отдельных участков закаливаемой поверхности с помощью осциллографа и привариваемых термопар. Полезна бывает киносъемка нагрева поверхности на цветную пленку. [c.58]

Однако уже первые систематические исследования динамики процесса кипения показали, что в некоторых случаях действительные значения do существенно отличаются от их значений, определяемых по формуле (6.15). Это объясняется тем, что в реальных условиях на паровой пузырь в период его роста и в момент отрыва кроме указанных сил действуют и другие силы. Соотношение между силами на различных стадиях формирования пузыря и в различных условиях роста не остается неизменным. При значительной Т1Л0ТН0СТИ действующих на поверхности центров парообразования наблюдается взаимное влияние пузырей друг на друга. С ростом плотности теплового потока увеличивается не только число активных зародышей паровой фазы, но и перегрев жидкости в пристенной области, что также влияет на внутренние характеристики процесса кипения. Все это существенно осложняет теоретический [c.175]

При кипении растворов в отличие от кипения однокомпонентных жидкостей с увеличением турбулентности изменяется не только динамика процесса парообразования, но и интенсифицируются процессы переноса в к. п. с. В результате этого уменьшается Atii и соответственно повышается интенсивность теплообмена. Очевидно, что чем больше абсолютное значение избыточной температурной депрессии, тем значительнее влияние Wq при кипении растворов. [c.362]

Обзорные работы Эшби [434—436], в которых для материалов различных классов были построены и проанализированы карты механизмов разрушения, сыграли валгную роль в обобщении многочисленных экспериментальных и теоретических исследований процесса разрушения. Однако применительно к вопросам пластичного разрушения, представляющим процесс развития и накопления дефектов в материале при деформировании, карты Эшби оказываются недостаточными для анализа и прогнозирования поведения материалов при нагружении, поскольку они не отражают динамику процесса [4371. В последующих работах Эшби [370, 393] разработана простая модель пластичного разрушения, учитывающая накопление в материале повреждаемости и тип напряженного состояния. [c.213]

Сопутствующие целевой переориентации народного хозяйства относительно умеренные темпы роста и структурная стабильность экономики немедленно повлекли за собой относительную стабилизацию структуры конечного энергопотребления. Как видно из рис. 1.1, прекратилось быстрое снижение и даже наметился некоторый рост доли средне- и низкотемпературного теплопотребления, определяемого главным образом ускоренным развитием жилищно-коммунального сектора народного хозяйства. Напротив, стала заметно сокращаться доля высокотемпературного теплопотребления, связанная с расходом энергии на технологические нужды промышленности и быстро возраставшая на прадшествующем этапе. Несколько замедлился также рост доли мобильных и особенно стационарных силовых процессов, определяемый в основном моторной нагрузкой и нуждами транспорта. Таким образом, на этом этапе сложилась качественно новая динамика процессов конечного энергопотребления народного хозяйства. [c.16]

Для получения более четкой картины процессов, происходящих при термообработке цинкборосиликатного стекла, был применен метод ИК-спектроскопии. Это позволило наблюдать динамику процесса кристаллизации, фиксируя соединения и модификации структур, существование которых ограничено во времени. [c.120]

Системы автоматического регулирования с переменной структурой, разработанные на основе развитой теории и принципов построения таких систем, обеспечивают возможность во время протекания переходного процесса скачкообразно изменять структуру и параметры системы при помощи логического устройства. Статический регулятор с переменной структурой эффективно используется для управления классом неустойчивых гетерогенных термохимических процессов, описываемых системой нелинейных дифференциальных уравнений. Для высококачественного управления объектами с взаимосвязанными технологическими параметрами и запаздыванием разработан интегральный регулятор с неременной структурой и минимальными воздействиями регулирующего органа (необходимыми лишь для компенсации возмущающих воздействий в установившихся режимах). Для улучшения динамики процессов управления объектами с большими постоянными времени, работающими в условиях помех, разработан интегральный дискретный регулятор с переменной структурой. [c.260]

В. Д. Шишков, изучая динамику процесса торцового фрезерования, показал возможность повышения производительности путем оптимального взаимного расположения обрабатываемой заготовки и режущего инструмента. [c.346]

Отрывные диаметры До паровых пузырей N264 находятся из анализа динамики процесса парообразования химически реагирующей системы с использованием статистического метода, основанного на построении соответст- [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...