Berdaq nomidagi qdu sanoat texnologiyalari fakulteti


Download 0.89 Mb.
bet1/3
Sana22.12.2022
Hajmi0.89 Mb.
#1041718
  1   2   3
Bog'liq
YULDASHEV AZIZBEK


BERDAQ NOMIDAGI QDU SANOAT TEXNOLOGIYALARI FAKULTETI
SANOAT TEXNOLOGIYALARI KAFEDRASI TEXNOLOGIK MASHINALAR VA JIHOZLAR YO`NALISHI 3-G-GURUH TALABASI YULDASHEV AZIZBEK KIMYOVIY INJENERINGDA MODELLASHTIRISH VA AVTOMATLASHTIRISH FANIDAN GIDRODINAMIK JARAYONLARDI MODELLASHTIRISH VA OPTIMALLASHTIRISH MAVZUSIDA


BAJARDI: YULDASHEV AZIZBEK
QABUL QILDI: REYPNAZAROVA Z
Mavzu: Gidrodinamik jarayonlardi modellashtirish va optimallashtirish.


REJA:



  1. Kirish

  2. Asosiy qism

  1. Gidrodinamika o`zi nima ?

  2. Gidrodinamik jarayonlardi modellashtirish

  3. Optimallashtirish.


  1. Xulosa


  1. Foydalanilgan adabiyotlar.


Gidrodinamik jarayonlardi modellashtirish va optimallashtirish.
Kirish.
Kimyo texnologiyasida eng ko‘p ishlatiladigan ob’ektlardan biri idishdir. Odatda bu idishlarda texnologik zaruratlar uchun ma’lum bir miqdorda hom-ashyo saqlanishi mumkin, mahsulotni isitish jarayoni yoki har xil kimyoviy jarayonlar ketishi mumkin. Gidravlik idishni modellashtirish va bu idishning dinamik xarakteristikasini olish. Masalaning qo‘yilishi va nazariy asoslari.
Agar gidravlik idishning geometrik o‘lchamlari ma’lum bo‘lsa va bu idishga berilayotgan modda sarfi berilgan bo‘lsa, unda matematik modellashtirish usulida idishdagi modda miqdorining o‘zgarish qonuniyatlarini va idishdan chiqib ketayotgan modda sarfini aniqlash mumkin. Texnologik zarurat uchun ma’lum miqdorda moddani saqlashga mo‘ljallangan gidravlik idishni ko‘raylik. Kimyo tехnоlоgiyasida jarayonlarning matеmatik tavsiflari uchun asоsiy bоg‗liqliklar quyidagi jadvalda ifоdalangan.
Gidrodinamika
Gidrodinamika (gidro... va dinamika) — mexanikaning siqilmaydigan suyuqliklar harakati va ularning qattiq jismlar bilan oʻzaro taʼsirini oʻrganadigan boʻlimi. Gidrodinamika suyuqliklar va gazlar mexanikasining eng rivojlangan qismi boʻlib, gaz dinamikasita oid masalalar ham shu boʻlimda oʻrganiladi. Suyuqliklarning nazariy modelini tuzish asosida yotuvchi fizik xossalari katoriga ularning uzluksizligi yoki tutashligi, yaʼni suyuqlikni tavsiflovchi fizik koʻrsatkichlarning fazoda uzluksiz taqsimlanishi, yengil harakatlanishi yoki oquvchanligi kiradi. G. nazariyasida tutashlik va oquvchanlikka, shuningdek suyuklik ichidagi ishqalanishni tavsiflovchi qovushoqlikka ega boʻlgan suyuqlik harakatini tavsiflash uchun uzluksizlik tenglamasi va Navye-Stoks tenglamasidan foydalaniladi. Ushbu tenglamalar suyuqlikning elementar hajmiga massa va harakat miqdorining saqlanish qonunlarini tatbiq qilish natijasidir. Ularni umumiy holda yechish ancha murakkab boʻlib, ayrim xususiy hollarda va ushbu soddalashtiruvchi taxminlardagina yechim oxi riga yetkazilishi mumkin: qovushoqlik mavjud emas (ideal suyuqlik) — bu hol gidrodinamikaning Eyler tenglamalariga olib keladi; kichik qovushoqlik holi (havo, suv), uyurmasiz yoki potensial oqim; turgʻunlashgan, yassi oʻqaviy simmetrik bir oʻlchamli harakat. Suyuqlik ayrim elementar hajmlarining jadal aralashuvi bilan ifodalanuvchi turbulent harakat holida vaqt boʻyicha "oʻrtachalashgan" suyuqlik modeli ishlatiladi. Gidrodinamika tenglamalarining ushbu hollar va boshqalar hollarda yechishda
oʻxshashlik mezonlaridan foydalanuvchi oʻxshashlik nazariyasiga asoslangan gidrodinamik tajribalardan foydalaniladi. Gidrodinamika tarkibiga filtrlanish nazariyasi, suyuqlikning toʻlqin harakatlari nazariyasi, uyurmalar nazariyasi, kavitatsiya nazariyasi, glissirlash nazariyasi kiradi. Gidrodinamika usullari vositasida gidravlika, gidrologiya va gidrotexnika masalalarini hal qilish hamda gidroturbinalar, nasoslar, quvuroʻtkazgichlar (truboprovodlar) va b.ni muvaffaqiyatli hisoblash mumkin, ulardan samolyotlar va kemalarni loyihalashda foydalaniladi. Matеmatik tavsif tеnglamalar tizimining tahlili Shu sababli, jinslar va suyuqliklarning xossalari to'g'risidagi ma'lumotlar massivlarini to'ldirishda, birinchidan, quduqlardan quduqlararo bo'shliqqa o'lchov ma'lumotlarini interpolyatsiya va ekstrapolyatsiya qilish, ikkinchidan, o'rtacha qiymatlarni o'lchash yoki masshtablash muammosini hal qilish kerak. shkalani hisoblash bloklariga yadro va geofizik tadqiqot shkalalari bo'yicha olingan ma'lumotlar. O'rtacha o'tkazuvchanlik muammosi va ayniqsa nisbiy faza o'tkazuvchanligi juda murakkab va hali ham faol ilmiy tadqiqot sohasi bo'lib qolmoqda. Bu omillar, ba'zan sodir bo'ladigan o'lchov xatolari va boshlang'ich ma'lumotlarning past sifati bilan birga, rezervuarni tavsiflashda noaniqlikka olib keladi. Keyinchalik modellashtirish vazifasi bu noaniqlikni imkon qadar kamaytirishdir. To'g'ridan-to'g'ri muammoni hal qilish natijasida, ya'ni. berilgan kirish ma'lumotlar to'plami uchun gidrodinamik hisob-kitoblarni amalga oshirish, modelning chiqish xarakteristikalari aniqlanadi - vaqt bo'yicha qatlamdagi oqim va bosimlarning taqsimlanishi, quduqning oqim tezligi va boshqalar Bu natijalarni kuzatish ma'lumotlari - bosim va oqim bilan solishtirish mumkin. tezligi o'lchovlari, quduqning ishlash ko'rsatkichlari.

Modellashtirishning uchinchi bosqichida kuzatuv ma’lumotlariga ko‘ra matematik model moslashtiriladi. Konning o'zlashtirilishi tarixini takrorlash orqali kollektorning modelga kiritilgan asosiy g'ovaklik-kollektor parametrlari aniqlangan. Ko'pincha mutlaq va fazali o'tkazuvchanlik, suv qatlamining hajmi, g'ovaklarning siqilish koeffitsienti, quduqning mahsuldorligi va in'ektsion koeffitsientlari tuzatiladi. Teskari masala filtratsiya modeli qo'llaniladigan harakat natijasida yuzaga keladigan bosim va to'yinganlikning taqsimlanishini takrorlanmaguncha iterativ hal qilinadi - ishlab chiqarish va quyish quduqlarining berilgan ish rejimlari. Modellashtirishning juda ko'p vaqt talab qiladigan va ko'p tajriba va bilimlarni talab qiladigan ushbu bosqichi rezervuarning harakatini ishonchli bashorat qilish va ishlab chiqish variantlarining texnologik ko'rsatkichlarini baholash uchun zarurdir.


Shu tarzda qurilgan rivojlanish ob'ektining modeli keyinchalik ishlab chiqarishni prognozlash va rejalashtirish, zaxiralarni baholash va suv omborlarini kompleks optimallashtirish uchun ishlatiladi. Modellashtirishning toʻrtinchi bosqichida obʼyekt toʻgʻrisidagi maʼlumotlar toʻplanib borishi bilan suv ombori modeli takomillashtiriladi, takomillashtiriladi, suv ombori haqidagi yangi maʼlumotlarni, sohada qoʻllaniladigan texnologik yechimlarni aks ettiradi va undan keyingi rivojlanish jarayonini boshqarish uchun foydalanish mumkin. Bunday holda, biz konning doimiy geologik va texnologik modeli haqida gapirishimiz mumkin. Gidrodinamik modellashtirish nafaqat suv omborlarini ishlab chiqish jarayonini prognozlash, boshqarish va boshqarish muammolarini hal qilish uchun ishlatiladi, garchi bu modellar va tegishli dasturiy mahsulotlardan asosiy tijorat maqsadlarida foydalanish hisoblanadi. Matematik modellashtirishni qo'llashning eng muhim yo'nalishlari quyidagilardir: rivojlanish tarixini takrorlash, quduqlarni tekshirish natijalarini qayta ishlash, yadro va yadrodagi siljish jarayonlarini o'rganish orqali rezervuarning tuzilishi va xususiyatlarini aniqlashtirishning teskari muammolarini hal qilish. faza o'tkazuvchanligini aniqlash, filtratsiya nazariyasining tadqiqot muammolarini hal qilish, masalan, bir jinsli bo'lmagan va singan-g'ovak muhitlarda oqimlarning modellarini yaratish, rezervuarni stimulyatsiya qilish mexanizmlarini o'rganish va yangi texnologiyalarni modellashtirish, konus hosil bo'lish jarayonlarini, gorizontal quduqlarga oqim va gidravlik yoriqlarni o'rganish; Juda oddiy modellar doirasida olingan analitik yechimlar alohida o'rin egallaydi, lekin filtrlash jarayonlarining mexanizmlarini tushunish muhimdir. Bundan tashqari, filtrlashning kompyuter modellarini sinab ko'rish uchun analitik echimlar qo'llaniladi. Kollektorlarni modellashtirish bo'yicha dasturiy ta'minot to'plamining asosiy elementlari qatlam va qatlam suyuqliklarining tuzilishi va xususiyatlari to'g'risidagi ma'lumotlarni kiritish, shu jumladan farqlar tarmog'ini qurish va raqamlashtirish, quduqlarni aniqlash, ma'lumotlar bazalarini qayta ishlash. quduqlarni ekspluatatsiya qilish, turli manbalardan olingan ma'lumotlarni ulash va muvofiqlashtirish, filtrlash modelini tanlash, farqlar to'plamining xususiyatlari, tenglamalar tizimini echish usullari. Hisoblash natijalarini vizualizatsiya qilish quyidagilarni o'z ichiga oladi: turli xil xaritalar, grafiklar, jadvallar qurish, suv omborida filtrlash jarayonlarini simulyatsiya qilish natijalarini animatsiya qilish. Ishlab chiqilgan dasturiy ta'minot to'plami modellashtirilayotgan ob'ekt va jarayonga qarab ixtiyoriy ravishda ishlatilishi mumkin bo'lgan bir nechta filtrlash modellarini o'z ichiga oladi: ü aralashmaydigan suyuqliklarni ikki va uch fazali filtrlash modellari (uchuvchan bo'lmagan moyli model);


ü ko'p komponentli filtrlash modeli (kompozitsion model);
ü izotermik bo'lmagan filtrlash modeli;
ü rezervuarni stimulyatsiya qilishning fizik-kimyoviy usullarining modellari (polimerni suv bosishi, sirt faol moddalar, karbonat angidrid va boshqalarni kiritish);
ü singan-g'ovakli rezervuarlarda jarayonlarni modellashtirish uchun ikki tomonlama g'ovaklik va ikki tomonlama o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan muhitda filtrlash modellari.
Rezervuarni modellashtirishning turli bosqichlarida maxsus variantlar qo'llaniladi, masalan:

o geologik modeldan gidrodinamik modelga o'tishda tarmoqni masshtablash (filtrlash modellashtirish uchun qo'polroq to'rni qurish va raqamlashtirishda geologik model ma'lumotlarini o'rtacha hisoblash);


o har xil turdagi to'rlarni qurish (blok-markazli, taqsimlangan tugunli, burchak nuqtasi geometriyali, to'rtburchaklar, silindrsimon, egri chiziqli, Voronoi ko'pburchaklari, moslashuvchan, mahalliy tozalash bilan); tenglamalarni yaqinlashtirish va yechish usullarini tanlash (aniq yoki yashirin, to'g'ridan-to'g'ri yoki iterativ, chiziqli tenglamalarni tartiblash va yechish tizimlari, yaqinlashishni nazorat qilish);
ishga tushirish (suyuqliklarning rezervuardagi dastlabki muvozanat taqsimotini simulyatsiya qilish); samarali faza o'tkazuvchanligi va kapillyar bosimni hisoblash; quduqning ishlashini nazorat qilish (ishlab chiqarish stavkalari, chuqurlik bosimini belgilash, quduqlar guruhlari uchun cheklovlar). Turli omillarni kompleks tahlil qilish uchun keng imkoniyatlar, mavjudligi va katta hajmdagi ma'lumotlarni tezda qayta ishlash qobiliyati gidrodinamik modellashni neft va gaz qatlamlarida sodir bo'ladigan jarayonlarni o'rganish va boshqarish uchun ajralmas vositaga aylantiradi. Kollektor suyuqliklarining asosiy xossalari (qovushqoqlik, zichlik, hajm koeffitsientlari, eruvchanlik) bosim va haroratga qarab o‘zgaradi. Odatda ular rezervuar suyuqligi namunalarini laboratoriya tadqiqotlari jarayonida aniqlanadi. Natijalar jadvallar ko'rinishida yoki ma'lum turdagi funktsional bog'liqliklar ko'rinishida taqdim etiladi, masalan, ko'phadlar, darajalar funktsiyalari va boshqalar. Ikkinchi holda, tajribalar natijasida olingan koeffitsientlar va ko'rsatkichlar o'rnatiladi; bog'liqliklarning o'ziga xos turini belgilaydi. Simulyatsiya paytida jadvallar ko'rinishidagi dastlabki ma'lumotlarni ko'rsatishda kerakli parametr qiymatlari jadval qiymatlari bo'yicha interpolyatsiya qilish orqali topiladi. Katta yoki ko'p qatlamli ob'ektlarni modellashtirishda suyuqliklarning xususiyatlari modellashtirilgan maydon ichida o'zgarishi mumkin. Keyin ob'ekt modeli alohida zonalarga bo'linadi, ularning har biri uchun suyuqlik xususiyatlari alohida o'rnatiladi. Ob'ekt modeli har bir o'zgaruvchi uchun ma'lum qiymatga ega bo'lgan panjara bloklari to'plami bo'lganligi sababli, har bir blok uchun qiymati zona raqamiga mos keladigan zonalarni tanlash uchun qo'shimcha butun son parametri kiritiladi. Eng jiddiy muammo - bu suv ombori xususiyatlarini aniqlash, chunki bu parametrlar haqidagi dastlabki ma'lumotlar har doim juda cheklangan. Seysmik talqin asosida uch oʻlchamli geometrik suv ombori modeli tuzilgandan soʻng, bu model suv omborining asosiy geologik va fizik xususiyatlarining (gʻovakligi, oʻtkazuvchanligi, toʻyinganligi va boshqalar) geofizik va gidrodinamik tadqiqotlariga koʻra taqsimlanishi haqidagi maʼlumotlar bilan toʻldiriladi. deterministik yoki geologik va statistik usullar yordamida quduqlar va yadro o'rganish. Yadro shkalasi santimetrda aniqlanadi. Quduqlardagi geofizik o'lchovlar, qoida tariqasida, bir necha metr tartibli rezervuarga kirish radiusiga ega. Quduqlararo bo'shliqning tuzilishi va xossalarini faqat aks ettirilgan seysmik to'lqinlar va vertikal seysmik profillash ma'lumotlari, shuningdek, rezervuar gidrodinamik tadqiqotlari natijalari asosida baholash mumkin.
Biroq, seysmik ma'lumotlar tog' jinslari va suv omborlari xususiyatlarini bevosita aniqlay olmaydi. Traserni in'ektsiya qilish, shovqinlarni tekshirish va boshqalar natijalari rezervuar parametrlarining o'rtacha qiymatlarini faqat bilvosita baholashga imkon beradi, ammo xususiyatlarning taqsimlanishi haqida batafsil ma'lumot bera olmaydi. Shuning uchun, har bir hisoblash bloki uchun suv omborining xususiyatlarini belgilashda, uning gorizontal tekisligida qalinligi bir necha metr bo'lgan yuzlab kvadrat metrlar bilan belgilanadigan, birinchi navbatda, muammoni hal qilish kerak. quduqlardan quduqlararo bo'shliqqa o'lchov ma'lumotlarini interpolyatsiya va ekstrapolyatsiya qilish, ikkinchidan, yadro va geofizik tadqiqotlar shkalasi bo'yicha olingan ma'lumotlarni hisoblash blokining shkalasiga o'rtacha yoki masshtablash muammosi.
Gidravlikjarayonlarni modellashtirish
16. 1. Modellashtirishga ehtiyoj,uning amaliyotdagi
O‘rni va maqsadi Tabiatda ro‘y berayotgan jarayonning ma’lum bir hususiyatlarini o‘rganish uchun uni batafsil kuzatib,jarayonning ro‘y berishini xarakterlovchi parametrlarni aniqlashga to‘g‘ri keladi. Gidrotexnika amaliyotida ham garchand bu sohada yaratilgan nazariyalar yuqori darajada rivojlangan bo‘lsada, gidrotexnik inshoatlarni loyihalashtirishda yoki hozirda ishlayotganlarini qayta
ta’mirlash maqsadida paydo bo‘ladigan muammolarni nazariy echimini olish imkoniyati afsuski, hozirda mavjud emas. Buning sababini ikki tomonlama tushuntirishimiz mumkin: mavjud yoki quriladigan gidrotexnik inshoatlar majmuasining turli konstruksiyaga va murakkablikka egaligi; gidrotexnik inshoatlarni loyihalashtirishda yuzaga kelayotgan suyuqlik oqimi dinamikasi muammolarini ochiq o‘zanlar gidravlikasining bugungi yutuqlariga asoslanib, hal qilish imkoniyati mavjud emas.
Bu GTI majmualarini gidravlik tadqiqot qilishning ahamiyatli tomonlari nimadan iborat degan savolga quyidagi izohni berish maqsadga muvofiqdir: suyuqlik oqimining tirqish va naychadan siqilib napor ostida oqib chiqishi, to‘lqinlanishi, gidravlik zarb, gidravlik sakrash, suyuqlikning qattiq jism zarrachalari –nanoslar bilan o‘zaro ta’siri, aeratsiya, kavitatsiya, suyuqlikning g‘ovakli muhitdagi naporli va naporsiz barqaror va beqaror harakatlari, qattiq jismlarning suyuqliklarda suzishi va cho‘kishi kabi turliro‘y beradigan
gidravlik jarayonlar; suyuqlik oqimining beqaror va barqaror, tekis va notekis, sekin va keskin o‘zgaruvchan, sokin, kritik yoki shovqinli, vixrli va vixrsiz, naporli va naporsiz, laminar va turbulent tartibli kabi turliharakatlarining mavjudligi; suyuqlik oqiminingharakatiga ta’sir qiluvchi og‘irlik, bikrlik, sirt taranglik, yopishqoqlik kabi kuchlarni bir vaqtning o‘zida inobatga olish zarurati mavjudligi; oqim gidrodinamik xarakteristikalari turbulent pulsatsion zo‘riqishlari,
to‘lkinlar, mavjlanishlar kabilarning tasodifiy xarakterga ega ekanligi.
Zamonaviy ochiq o‘zanlar gidravlikasi hal qilishga ojizlik qilayotgan
suyuqlik oqimi dinamikasiga ta’sir etuvchi faktorlarni aniqlash imkoniyatini
beruvchi gidravlik modellar yordamida olib boriladigan tadqiqotlarning asosiy
maqsadlarini quyidagi guruhlangan ko‘rinishda ifodalash mumkin:
laminar qatlam, turbulentlik darajasi, to‘lqinlar, mavjlanish, aeratsiya,
kavitatsiya, loyqa bosish, yuvilish, ikki fazali oqim harakati kabi
jarayonlarning fizik mohiyatlarini yanada kengroq ochish; gidrotexnik inshoatlar majmuasiga oqim tomonidan bo‘ladigan gidrodinamik
zo‘riqishlarning ta’sirini aniqlash; suyuqlik oqimining inshoatga ta’sirini va uning o‘tkazuvchanlik qobiliyatini tahlil qilib, modellar yordamida konstruksiyalar tanlab, ularni loyihalashtirish; inshoatlarni gidravlik hisoblashlarni takomillashtirish va tekshirish.
Ular quyidagi masalalardir: suv o‘tkazuvchi, chiqaruvchi, tushiruvchi inshoatlarning o‘tkazuvchanlik qobiliyatlarini aniqlashtirish;
beflarni tutashganda gidrodinamik xarakteristika pulsatsiyalari, tezliklar, pastki bef elementlari zo‘riqishlarini o‘rganish;
daryo va kanallar o‘zanlaridagi deformatsion jarayonlarni bashorat qilish; suv o‘tkazuvchi inshoatlarda ro‘y berayotgan aeratsiya va kavitatsiya kabi jarayonlarni tadqiqot qilish; filtratsion jarayonlarni o‘rganish. Shuning uchun bu jarayonlarni ma’lum bir masshtablarda
kichiklashtirilgan modeli qurilib, undagi gidravlik jarayonlar o‘rganiladiyoki daryo va boshqa gidrotexnik inshoatlardagi jarayonlar ma’lum bir differensial tenlamalar (Sen-Venan, Guk, Nave-Stoks, Reynolds tenglamalari) yordamida ifodalanib, algoritmlar, dasturlar, funksional bog‘liqliklar yordamida ularning echimini izlanadi. Bu usullar modellashtirish deb yuritilib, uning o‘zi quyidagi
ikki ko‘rinishga ajratilgan:fizik modellashtirish va matematik (kompyuter orqali)
modellashtirish. Birinchi ko‘rinishdagi modellashtirish – fizik modellashtirishda o‘rganilayotgan jarayon (original, tabiiy) fizikaviy xossasini saqlab qolgan holda modelda qayta tiklanadi.Masalan, daryodan to‘g‘onsiz usulda sug‘orish kanaliga kerakli miqdorda suv sarfini ta’minlash maqsadida suv oqimining harakatini
o‘rganishga to‘g‘ri keladi.Bu vaziyatda daryo o‘zaning o‘zgarishi, deformatsion jarayonlarni o‘rganish uchun daryoning kanal bilan tutashish sohasining kichiklashtirilgan modelini qurib, bu sohadagi jarayonlarni o‘rganishga to‘g‘ri keladi. Ikkinchi ko‘rinishdagi modellashtirish – matematik modellashtirish bo‘lib,hozirgi davrda kompyuterorqali modellashtirishdeb yuritiladi. Bu usulda
tabiiy holat ro‘y berayotgan jarayonlar matematik tenglamalar sistemasi yordamida ifodalanadi va bu jarayonlarni ifodalovchi tenglamalarning echimini topib, uning yo‘nalishini o‘rganish bilan amalga oshiriladi. Boshqacha fizikaviy tarkibga ega bo‘lgan, binobarin yuqorida qayd qilingan matematik bog‘liqliklar
va tajribalar yordamida olingan ifodalar qaralayotgan jarayonni etarli darajada matematik tenglamalar yordamida tasvirlash (tabiiy jarayonni ifoda qiluvchi) imkonini beradi. Matematik modellashtirishga misol qilib, daryodan to‘g‘onsiz usulda sug‘orish kanaliga kerakli miqdorda suv sarfini ta’minlash maqsadida suv oqimi dinamikasini modellashtirishni keltirish mumkin. Matematik modellashtirishga EHMda tuzilgan maxsus dasturlar bo‘yicha bajariluvchi shunga o‘xshash jarayonlarning hisobi ham kiradi. Darxaqiqat, bu holda ko‘rilayotgan fizik jarayon boshqa bir fizikaviy
tarkibga ega bo‘lgan jarayonlar bilan almashinadi. Vaholanki, bu jarayon qo‘llanilayotgan dasturga muvofiq matematik tenglamalar asosida qurilgan natura modelga tegishli. Yuqorida keltirilgan modellashtirishlarni yana ikkitakategoriyalarga ajratish mumkin.
Birinchi kategoriya – modellashtirishning faraziy ko‘rinishi. Bunday
modellar insoniyat tomonidan o‘ylab yaratilgan. Bizning tasavvurimizda bu ko‘rinishdagi modellarga quyidagilarni kiritish mumkin:
a) biz natura – real suyuqlikni ideal suyuqlik deb faraz qilamiz;
b) Reynolds-Bussinesk modelida suyuqlik harakatlanayotgan muhitning
ixtiyoriy qo‘zg‘almas nuqtasidagi gidrodinamik bosim o‘rtacha gidrodinamik
bosim bilan almashtirilgan;
c) Bernadskiy modeli – natura oqim ma’lum shartlarni qanoatlantiruvchi shartli
faraziy oqim bilan almashtirilgan;
d) Forxgeymer modeli – grunt suvlarini harakatini o‘rganishda qo‘llanilgan
model.
Odatda, ko‘zda tutilgan modellar to‘liq emas, ular natura modelni to‘liq
namoyon qilmaydi, shuning uchun bunday modellarni ba’zida «ideal» deb yoki
«ideal tana» (tabiatda shunday tana yoki jarayon mavjud emas deb tushuniladi) deb ataymiz.
U yoki boshqa ideal tana yoki jarayonlarni nazariy tajribada (amaliyotda qo‘llamasdan) o‘rganib, biz olgan natijalar natura tana (yoki jarayon)da olingan natijalarga ba’zida mos kelmaydigan natijalarni olamiz. Shuning uchun faraz qilingan modellarda nazariy yo‘l bilan (amaliyotda qo‘llamasdan) olingan natijalarga kerakli hollarda ma’lum tuzatuvchi koeffitsientlar, masalan maxsus
o‘tkazilgan tajribalar asosida o‘rnatilgan koeffitsientni kiritish lozim.
Ikkinchi kategoriya modellar – bular moddiy modellar bo‘lib, turli-xil
moddiy vositalar yordamida ko‘rsatilgan konstruksiyada u yoki bu
jarayonlarning haqiqatda tabiatda o‘z o‘rniga ega bo‘lgan shu jarayonlarni o‘rganish maqsadida (yoki yuqoridagilarga qo‘shimcha qilib, shuni aytish mumkinki, yana matematik model degan ibora ham qo‘llaniladi) qayta tiklangan (aniq masshtabda) modellar tushuniladi.
Yuqorida keltirilgan izohlarni nazarda tutib, modellashtirish jarayonini
(yuqorida ko‘rib chiqilgan) tasvirlangan sxema orqali faraz qilish mumkin. Bu sxemadan albatta quyidagilar ko‘rinadi:
1. «Faraz qilingan model» – chizma, so‘zlar yoki ko‘rsatilgan matematik
belgi hamda yozuvlar yordamida tasvirlanishi mumkin.
2. «Moddiy yoki ash’yoviy model» laboratoriya yoki «dala sharoiti» va
boshqa sharoitlarda yaratilishi mumkin.
3. Faraz qilingan hamda moddiy modellarham fizik, ham matematik
modellashtirishga ta’luqli bo‘lishi mumkin.
Shu o‘rinda ta’kidlash mumkinki, bu har ikkala usul ham o‘ziga xos
qulaylik va kamchiliklarga ega. Bu ikki usul ko‘p hollarda birgalikda
qo‘llanilganda bir-birining kamchiliklarini to‘ldirib, tadqiqotdan ko‘zlangan maqsadni to‘laqonli amalga oshirish imkonini berishi mumkin. Endi bu modellashtirishlar bilan batafsil tanishamiz. Daryo va gidrotexnik inshoatlarda ro‘y Beradigan jarayonlarni matematik modellashtirish Matematik modellashtirish deganda, ro‘y berayotgan jarayonlarda tadqiqotchi uchun kerakli parametrlarni jarayonni tasvirlash uchun yozilgan tenglamalar sistemasini echish orqali aniqlash imkonini beradiga usul tushuniladi. Matematik model asosini tashkil etuvchi tenglamalar sistemasi aniq
va taqribiy echimlarga ega bo‘lishi mumkin. Ular o‘z navbatida aniq va taqribiy matematik modellar deb yuritiladi.
1. Agar ro‘y beraetgan jarayonni matematik tenglamalar yordamida to‘liq ifodalab, uni echimini olish imkoniyati mavjud bo‘lsa, bunday modellarni aniq matematik modellar deb ataladi;
2. Agar o‘rganilayotgan jarayonning murakkablik darajasi yuqori bo‘lsa, uni garchand ma’lum bir matematik tenglamalar sistemasi bilan tasvirlash imkoniyati bo‘lsada, u taqribiy echim bersa, bunday modellar taqribiy matematik modellar deyiladi. Bunday modellarning asosiy kamchiligi sifatida ularning echimlarining taqribiylik darajasini noma’lumligini e’tirof etish mumkin. Olingan echimlarning natura echimga mosligini shunga o‘xshash test masalalarni hisoblab, shuni taqqoslash orqali tekshirish mumkin. Test masalalarni echish, fizik modellashtirishga nisbatan kam vaqt, kam sarf talab qilganligi sababli, bunday test masalalarning bir necha variantlarini hisoblash
imkoniyatini mavjud bo‘lishi ham matematik modellashtirishning
qulayliklaridan biri hisoblanadi. Umuman, gidrotexnika amaliyoti masalalarini matematik modellashtirishda bir o‘lchamli, ikki o‘lchamli vao‘ch o‘lchamli matematik modellardan keng foydalaniladi. Matematik modellarda qo‘llaniladigan tenglamalar sistemasi mos ravishda bir, ikki vauch o‘lchamda oqimning harakatini ifodalaydi. Matematik modellashtirishda hisoblash chegaraviy shartlarni vaqt davomida natura o‘zgarishini inobatga olgan holda hisoblashni
amalga oshirishga e’tibor qaratiladi. Agar bir o‘lchamli matematik modellar uchun bu unchalik qiyin masala bo‘lmasa, ikki va uch o‘lchamli matematik modellar uchun bu masala ancha murakkabliklarga ega. Bu murakkablikni Gidrotexnik inshoatlarni matematik modellarini yaratishda suv oqimining sarfi, sathi va boshka gidrodinamik xarakteristikalarni keskin o‘zgarishi bilan izohlash
mumkin. Masalan, sathni o‘zgarishi ko‘milish soqalari o‘lchamlarini keskin o‘zgarishiga sababchi bo‘lishi mumkin. Bu masalada soniy sxemalarni tuzishda ancha noqulayliklar paydo bo‘lishini e’tirof etish kerak.
1. Bir o‘lchamli matematik modellar sifatida suv oqimining harakatini
ifodalovchi modelni quydagi ko‘rinishdagi ifodalash mumkin:

bunda, Q –o‘zanda harakatlanayotgan ikki faza (suv+qattiq jism zarrachalari– nanoslar) oqimning sarfi; t –vaqt; U=Q/ω– oqimning o‘rtacha tezligi; ω– oqimning harakatdagi kesim yuzasi; g – erkin tushish tezlanishi; , – mos ravishda o‘zan chap va o‘ng qirg‘oqlarining suv oqimi bilan tutashgan chizig‘i koordinatalari; h =z - zb– oqim chuqurligi; z– suv sathi balandligi belgisi (Ykoordinataga bog‘liq emas);zb – o‘zan tubi belgisi, i = - oqim o‘qining gorizontal tekislikka nisbatan qiyaligi ( ular o‘rtasidagi burchak);λ


– gidravlik ishqalanish–Darsi koeffitsienti; R = ω/χ– gidravlik radius; χ – ho‘llangan perimetr;
F – o‘zanning noprizmatikligini hisobga oluvchi zichlikka nisbatan birlik uzunlikka mos keluvchi solishtirma kuch; S – nanos zarrachalarining oqim
tarkibidagi hajmiy miqdori; – oqimning tashuvchanlik qobiliyati; K – o‘zan
tubidagi nanoslar va oqim o‘rtasidagi almashinuv jadalligini qo‘rsatuvchi koeffitsient; p –grunt g‘ovakligi. T–grunt tarkibidagi bushliqliklarni shu gruntning tabiiy hajmiga nisbati. Bоshqa tеnglamalarning chiziqli kombinatsiyalari оlinishi mumkin bo`lgan bоg`liqli tеnglamalar оlib tashlanadi. Gidravlik ishqalanish koeffitsientlari tengligini ta’minlash;
2. Xaqiqiy va model oqimlarining harakat tartiblarining nomutunosibligi;
3. Gidrometrik o‘lchov ishlaridagi xatoliklarning oshishi.
Modelni kattalashtirish esa sarf-harajatlarning oshib ketishiga olib keladi. Model geometrik o‘lchamining kichiklashtirib, o‘xshashlik shartlarini bajarilishiga erishish vertikal va gorizontal masshtablarning quyidagi tengsizlik shartlari bajarilganda amalga oshishi mumkin:
2. MT tеnglamalarining chap va o`ng qismlaridagi o`lchamlarning mоsligi tеkshiriladi.
3. Imkоn bоricha tizimning tеnglamalari sоddarоqlariga, masalan, stехiоmеtrik Bоg`lanishlarga almashtiriladi.






Kimyo tехnоlоgiyasida jarayonlarning matеmatik tavsiflari uchun asоsiy bоg`liqliklar quyidagi jadvalda ifоdalangan



Shartli bеlgilar
V- ko`rilayotgan zоnaning hajmi;
оqimning sarfi;
ko`rilayotgan zоnaning uzunligi;
bo`ylama aralashtirish koeffitsienti ;
- оqimning tarkibi va harоrati;
̅- fazali o`tishda agrеgat hоlatini o`zgarishida kоntaktlanayotgan fazaning tarkibi;
̅ - оqimda kоmpоnеntlar manbalarining yig`indi jadalligi;
𝛥 - оqimda issiqlik manbalarining yig`indi jadalligi;
- o`zgarmas bоsimda issiqlik sig`imi;
̅- оqimda kоmpоnеntlar manbalarining lоkal jadalligi;
𝛥 - оqimda issiqlik manbaning lоkal jadalligi;
- оqimda issiqlik manbalarining jadalligini tavsiflоvchi uzatish koeffitsienti;
𝛥 - elеmеntar jarayonning issiqlik samarasi;
̅- kimyoviy rеaksiya pоg‗оnalarining tеzliklari;
̅ - rеaksiyalarda kоmpоnеntlarning stехiоmеtrik koeffitsientlari;
- fazоning kооrdinatasi;
- vaqtning kооrdinatasi;
- ko‗p kоmpоnеntli tizimda kоmpоnеntlar sоni;
- murakkab kimyoviy rеaksiyada elеmеntar pоg`оnalar sоni.



Download 0.89 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2   3




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling