Задание 4

В задании необходимо ответить на теоретический вопрос по теме 7 представленной выше программы курса «Моделирование химико-технологических процессов».

1. Что такое система? что такое теория графов и что она исследует? Какие виды графов вам известны? Для чего применяются потоковые графы?

2. Какие группы потоковых графов вам известны? Для чего применяют различные группы потоковых графов? Что отображают информационно-потоковые графы? Какие виды информационно-потоковых графов вам известны?

3. Что отображают сигнальные графы? Для чего применяются сигнальные графы? Что отображают структурные графы? Какие виды структурных графов вам известны и для чего они применяются?

4. Что называется графом? Что такое вершина графа, рёбра графа и что такое дуга графа (пример)? Какой граф называется конечным? Какой граф называется неориентированным, ориентированным, смешанным?

5. Какие вершины графа называются смежными? Что такое путь в ориентированном графе? Что такое элементарный в ориентированном графе? Что такое контур в ориентированном графе? Что такое элементарный контур в ориентированном графе?

6. Что такое длина пути в ориентированном графе? Что такое петля в ориентированном графе? Что такое комплекс в ориентированном графе? Что такое сетевой граф в ориентированном графе?

7. Что такое цепь в неориентированном графе? Что такое цикл в неориентированном графе? Что такое взвешенный граф? Что такое связный граф? Что такое степень вершины графа? Что такое входная степень вершины графа? Что такое выходная степень вершины графа?

8. Какими соотношениями связаны степень вершины графа, входная степень вершины графа, выходная степень вершины графа? Что такое вершины-источники, вершины-стоки, смешанные вершины? Какие графы изоморфны?

9. Какими видами матриц можно описать граф? Что такое матрица ветвей и как она определяется? Что такое матрица смежности и как она определяется? Что такое матрица инцидентности и как она определяется? Что такое матрица путей и как она определяется?

10. Какие два метода решения задачи анализа структуры и расчёта системы существует? Что такое разомкнутые технологические системы? Что такое замкнутые технологические системы?

11. Какие этапы анализа структуры ХТС вам известны? Как выделяются комплексы в рассматриваемой ХТС?

12. Что такое ранг контура? Как составляется матрица контуров? Какому условию должно удовлетворять оптимальное множество разрываемых дуг?

Задание 5

В задании 5 следует создать проект документа, описав шаги, необходимые для решения индивидуального варианта с использованием пакета |MathCAD.

Заданы сложные химические реакции, в которых участвуют несколько веществ. При этом проходят как прямые, так и обратные химические реакции. Заданы константы этих химических реакций. Предполагая, что химическая система, в которой проходят сложные химические реакции, изотермически замкнута в ограниченном объёме необходимо:

1. составить уравнения для скоростей химических реакций;

2. составить дифференциальные уравнения для концентраций всех веществ химической системы;

3. используя один из численных методов решения систем дифференциальных уравнений построить переходные процессы изменения концентраций во времени для всех реагентов.

Химические реакции, константы химических реакций и значения концентраций всех реагентов в начальный момент времени представлены в таблице:

№ Вар	Хим. реакции	Константы хим. реакций, [1/секунду]	Начальные значения концентраций [-]		№ Вар	Хим. реакции	Константы хим. реакций, [1/секунду]	Начальные значения концентраций [-]
1		k1=1 k2=2 k3=1.5 k4=1.8	CA=0.1 CB=0.2 CC=0.3 CD=0.4		9		k1=10 k2=12 k3=11 k4=9	CA=0.2 CB=0.3 CC=0.2 CD=0.3
2		k1=1 k2=1 k3=0.8 k4=1.1	CA=0.25 CB=0.25 CC=0.25 CD=0.25		10		k1=1 k2=1.2 k3=1.1 k4=1.9	CA=0.1 CB=0.1 CC=0.1 CD=0.7
3		k1=7 k2=5 k3=2 k4=4	CA=0.2 CB=0.1 CC=0.5 CD=0.2		11		k1=5 k2=6 k3=7 k4=4	CA=0.2 CB=0.1 CC=0.55 CD=0.15
4		k1=1.3 k2=1.5 k3=1.6 k4=1.4	CA=0.25 CB=0.25 CC=0.3 CD=0.2		12		k1=3 k2=4 k3=5 k4=4	CA=0.7 CB=0.3 CC=0 CD=0
5		k1=3 k2=5 k3=6 k4=4	CA=0.5 CB=0.2 CC=0.15 CD=0.15		13		k1=1 k2=2 k3=4 k4=1	CA=0.2 CB=0.2 CC=0.6 CD=0
6		k1=2 k2=4 k3=6 k4=1	CA=0.1 CB=0.2 CC=0.3 CD=0.4		14		k1=1.2 k2=1.3 k3=1.4 k4=1.5	CA=0.25 CB=0.25 CC=0.25 CD=0.25
7		k1=1.2 k2=1.4 k3=1.6 k4=1.1	CA=0.333 CB=0.333 CC=0.334 CD=0		15		k1=6 k2=5 k3=4 k4=3	CA=0.2 CB=0.1 CC=0.6 CD=0.1