Подготовлено на кафедре «Процессы и аппараты
химической технологии». <...> Исчерпывающее описание процессов химической
технологии и типовые модели структуры потока <...> Импульсный ввод индикатора для
определения параметров типовых и комбинированных
моделей структуры потоков <...> Влияние структуры потоков на протекание
химических реакций <...> Расчет термодинамических свойств на основе
избыточных функций <...> Молекулярно−статистические методы описания
3
5
6
10
12
16
18
29
30
30
34
51
55
62
76
84
99
102
109
115
115
121
126
макросвойств газов и жидкостей
Заключение
Библиографический список
4
142
143
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в связи с массовым использованием
компьютерной
техники
математическое
моделирование
приобрело повсеместное признание и распространение. <...> Вторая глава подробно описывает эмпирический метод
построения математических моделей, который базируется на
статистической обработке результатов экспериментов и поиске
наилучшей формы аппроксимации полученных данных. <...> Поскольку законы
сохранения и переноса подробно рассматривались при изучении
дисциплин «Явления переноса» и «Процессы и аппараты
химической технологии», в настоящем пособии приводятся
только
общие
сведения. <...> В отличие от курса ПАХТ, в учебном пособии не
рассматриваются теории пограничных слоев и межфазного
переноса,
не
обсуждаются
некоторые
особенности
многокомпонентного массопереноса. <...> Химико-технологические
процессы
(ХТП)
–
технологические процессы, связанные с физико-химической и
химической переработкой реагентов в конечные продукты. <...> Преимущества мaтемaтического моделирования:
- позволяет осуществить с помощью одного устройства (ЭВМ)
решение целого клaссa зaдaч, имеющих одинaковое
мaтемaтическое описaние;
- обеспечивaет простоту перехода от одной зaдaчи к другой,
позволяет вводить переменные пaрaметры, возмущения и
рaзличные условия однозначности;
- дает возможность проводить моделирование по частям
("элементарным процессам"), что особенно существенно <...>
Математическое_моделирование_химико-технологических_процессов._Учебное_пособие.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический
университет»
А.В. Клинов, А.Г. Мухаметзянова
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Учебное пособие
Казань
2009
Стр.1
УДК 66.011+51.74+519.2
ББК 35:22.1
Математическое
моделирование
химикотехнологических
процессов: учебное пособие / А.В. Клинов,
А.Г. Мухаметзянова. − Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та,
2009. − 144 с.
ISBN 978-5-7882-0774-2
Изложена теория математического моделирования
химико-технологических процессов, рассмотрены типовые
математические модели, применяющиеся при описании химикотехнологических
процессов, этапы их построения. Подробно
разбираются методы и модели для определения физикохимических
свойств газовых и жидких смесей.
Предназначено для студентов четвертых курсов,
обучающихся по специальности 240802 – «Основные процессы
химических производств и химическая кибернетика», а также
осваивающих другие инженерные специальности. Может
использоваться аспирантами и преподавателями технических
вузов, научными работниками.
Подготовлено на кафедре «Процессы и аппараты
химической технологии».
Печатается по решению редакционно-издательского
совета Казанского
университета.
государственного
технологического
Рецензенты: д-р техн. наук, проф. А.Г. Лаптев
д-р техн. наук, проф. Р.И. Ибятов
© Клинов А.В., Мухаметзянова А.Г., 2009
©
Казанский
технологический
университет, 2009
государственный
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Основные понятия и принципы моделирования
2. Эмпирический метод построения математических
моделей
2.1. Формулирование цели, выбор факторов и
переменных состояния объекта исследования, виды
уравнений регрессии
2.2. Планирование и проведение экспериментов
2.3. Стaтистическaя обрaботкa результатов и поиск
наилучшей формы aппроксимaции полученных
данных
3. Теоретический метод построения математических
моделей
3.1. Теоретические основы
3.1.1. Законы сохранения
3.1.2. Законы термодинамики и
термодинамического равновесия
3.1.3. Законы переноса и химической кинетики
3.2. Исчерпывающее описание процессов химической
технологии и типовые модели структуры потока
3.2.1. Импульсный ввод индикатора для
определения параметров типовых и комбинированных
моделей структуры потоков
3.2.2. Моделирование теплообменных процессов 76
3.2.3. Моделирование массообменных процессов 84
3.2.4. Математические модели химических
99
реакторов
3.2.5. Влияние структуры потоков на протекание
химических реакций
3.2.6. Влияние переноса массы на протекание
химической реакции и селективность
4. Методы и модели определения физико-химических
свойств газовых и жидких смесей
4.1. Уравнения состояния
4.2. Расчет термодинамических свойств на основе
избыточных функций
102
109
115
115
121
4.3. Молекулярно−статистические методы описания 126
3
5
6
10
12
16
18
29
30
30
34
51
55
62
Стр.3
макросвойств газов и жидкостей
Заключение
Библиографический список
142
143
4
Стр.4