В-34. Общая методика составления и решения систем уравнений балансов ХТС.

Для расчета материальных и тепловых нагрузок на элементе ХТС необходимо:

1) Изучить физико-химическую сущность технологических процессов ХТС, а также признаки функционирования системы и ее элементов при заданных технологических условиях, технологические топологии и входных переменных системы. Составить подробную спецификацию величин отображающих переменные и параметры ХТС, заданные технологические условия и константы характеризующие физико-химические свойства и состояния веществ участвующих в технологических процессах.

2) Выразить функциональные связи между переменными и параметрами ХТС в виде уравнений материальных и тепловых балансов или уравнений балансов обобщенных потоков и уравнений функциональных связей.

Каждая функциональная взаимосвязь представляет собой в общем виде случаи неявную функцию переменных (x₁; x₂;…; x_p; y₁; y₂;…; y_q) и параметров (α₁; α₂;…; α_k; β₁; β₂;…; β_i) F_j(x_p;y_q;α_k;β_i;α_k x_p;α_k y_q β_i x_p;β_i y_q)=0

3) Установить независимость неявных функции переменных и параметров ХТС; путем определения ранга функциональной матрицы Якоби. Ранг этой матрицы равен числу независимых неявных функции, совокупность которых образует систему уравнений.

4) Выделить из множества неизвестных входящих в систему уравнений балансов в соответствии с технологическими условиями и физико-химической сущностью технологических процессов под множество независимых (свободных) и зависимых (базисных переменных). Матиматически указанная операция выделения свободных и базисных переменных совпадает с операцией установления независимых и неявных функций. Независимое, при которых функциональный определитель Якоби порядка равному рангу матрицы Якоби, отличен от нуля, образует один из возможных наборов базисных переменных. Однако этот набор прежде всего должен отражать заданные режимы и сущность процессов, а не только обеспечивать возможность формального матиматического решения системы уравнений балансов.

5) Определить согласно технологическим условиям и физико-химической сущности технологических процессов численное значение свободных переменных.

Дата добавления: 2015-07-12