6 Классификация процессов в зависимости от изменения параметров (скорости, давления, концентрации и др.) процесса во времени.

7 Материальный баланс и его назначение.

Материальный баланс основан на использовании закона сохранения массы. В общем виде для любой установки можно записать:

- поступило

- было

- покинуло

- осталось в установке

Материальный баланс м.б. общим (суммарным), если он относится ко всей установке и в него включены все вещества участвующие в процессе, или частным, если он составлен только по отношению к одному компоненту или к части установки.

Пример:

Пусть – кол-во влажного материала, поступающего в сушилку, – его влажность; - кол-во высушенного материала, - его влажность; W – кол-во испарившейся влаги.

Материальный баланс по всему кол-ву вещества:

Материальный баланс (частный) по абсолютно сухому веществу, которое меняется в процессе сушки:

8 Тепловой баланс и его назначение.

Пусть соотв. Кол-во теплоты введенной в процесс с мат-лом, подведенное из вне (теплоносителем), выделяющееся при проведении процесса за счет хим. Реакций, выводимой из процесса с готовой продукцией. Выделяемой в окруж. Среду.

Обычно при рассмотрении процессов тепл. Обработки (а в общем случае любых процессов происходящих с затратой энергии) опр-ной величиной явл-ся расход теплоты (энергии) подводимой из вне:

На основании тепл. баланса находят расход вод. пара, воды и др. теплоносителей; а по данным энергетич. баланса – общ. расход энергии на осуществление технологического процесса.

9 Интенсивность процессов и аппаратов, определение необходимой рабочейповерхности или рабочего объема непрерывно действующего аппарата.

Для анализа и расчета процессов хим. технологии (произв-во вяж. Веществ, строит. изделий и пластмасс и т.д.) кроме данных материального и теплового балансов надо знать интенсивность ПиА. В 1-ом приближении можно считать, что результат процесса хар-ся массой перемещенного в-ва:

- масса перенесенного вещ-ва;

- коэф. пропорциональности, характеризующий скорость процесса (коэф. массапередачи) – величина обратная сопротивлению, т.е. ;

- величина к которой относят интенсивность процесса, т.е. под А подразумевается либо раб. объем V, либо поверхность F действующего аппарата;

– время;

- движущая сила.

Под интенсивностью процесса – понимается его результат, отнесенный к единице времени и единице величины А:

здесь k можно рассматривать, как меру интенсивности процесса, т.е. интенсивность, отнесенная к единице движ. силы.

Интенсивность всегда пропорциональна движущей силе и обратно-пропорциональна сопротивлению.

Из этого следует, что для увеличения интенсивности процесса необходимо увеличивать движущую силу или уменьшать сопротивление.

Интенсивность процесса всегда пропорциональна движ. силе и обратно-пропорциональна сопротивлению R.

Часто k называют кинетическим коэф, тогда и ур-е перепишется в виде

- масса перенесенного вещ-ва;

- коэф. пропорциональности, характеризующий скорость процесса (коэф. массапередачи) – величина обратная сопротивлению, т.е. ;

- величина к которой относят интенсивность процесса, т.е. под А подразумевается либо раб. объем V, либо поверхность F действующего аппарата;

– время;

- движущая сила.

из уравнений или находят требуемую раб. поверхность или раб. объем аппарата (непрерывно действующего)

От интенсивности процесса следует отличать объемную интенсивность аппарата – интенсивность, отнесенную к единице его общего объема.

С увеличением объема уменьшаются размеры аппарата и снижается расход мат-ла на его изготовление.

При определении осн. рамеров аппаратов (непрерывно действующих) площадь поперечного сечения находят из соотношения:

- объем среды протекающей ч/з аппарат в ед. времени, м³/ч

- лин. скорость среды, м/ч (заданная или принятая)

По величине S опр-ся один из основных размеров аппарата. Например: для аппарата цилиндр. формы его диаметр.

10 Определение рабочего объема периодически действующего аппарата.

Раб. объем периодически действующего аппарата:

– заданная производительность, м³/ч

- период процесса, включающий его производительность и время, затраченное на загрузку. выгрузку и др. вспомогательные операции.

11 Кинетические закономерности процессов.

12 Основы системного анализа и понятие модели; схема управляемой модели.

13 Классификация моделей по В.А.Вознесенскому.

Классифицировать модели можно различными способами, которые определяются постановкой задачи. Применительно к технологии строительных материалов профессор В.А. Вознесенский предлагает классифицировать модели по признакам:

схема классификации

К модели детерминированных систем, относят такие, в которых все элементы взаимодействуют точно предвиденным способом, а случайные факторы ξ практически не влияют на течение процесса. В отличие от них модели стохастических систем подчиняются вероятностным законам. На поведение отдельных элементов таких моделей существенно влияют случайные входы.

Субстанциональные модели строят таким образом, чтобы их материал по своим свойствам был подобен материалу объекта. Например, для определения фактической прочности бетона в эксплуатируемой конструкции из нее выпиливают образец, который затем испытывают на прочность.

Структурные модели имитируют структуру или способ взаимодействия элементов объекта между собой. В промышленности строй материалов такие модели обычно строят для выявления оптимальных транспортных связей, например между ДСК (домостроительный комбинат) и строками, ДСК и поставщиками сырья.

Функциональные модели имитируют одну или несколько основных (определяющих функций объекта), например: известно что жесткость бетонной смеси является функцией концентрации С цементного теста в бетоне и истинного водоцементного отношения В/С_ист.

Выявив опытным путем, вид функции f получают функциональную модель жесткости бетонной смеси.

К предметно-физическим относятся модели сохраняющие в основном природу явления. Примером может служить определение прочности бетона в конструкции выпиливанием из нее образцов являющихся одновременно и субстанциональными моделями.

Абстрактно-знаковые модели отражают взаимосвязь элементов системы с помощью дифференциальных или алгебраических уравнений, геометрических соотношений, логических операций и т.п. Частным случаем таких моделей являются математические модели широко применяемые в настоящее время. На сегодняшний день нет единой общепринятой классификации математических моделей. В различных областях их применения вводятся различные классификационные признаки.