Лекция примеры моделирования

Лекция 5. ПРИМЕРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
План:
1.Моделирование гидравлической емкости.
2. Моделирование теплообменника. Математическое описание элементарных процессов.

3. 
   Моделирование трубчатого теплообменника.
   

ПРИМЕРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ

Одним из распространенных объектов в химической технологии является емкость. Обычно в емкостях накапливается определенный запас сырья для технологических нужд, идет процесс нагрева продуктов или протекают различные химические реакции.

Если известны геометрические размеры гидравлической емкости и заданы значения притока и расхода веществ в эту емкость, то методом математического моделирования можно изучать закономерности изменения уровня вещества в емкости и изменения расхода вещества из емкости.

Рассмотрим гидравлическую емкость, предназначенную для накопления вещества (рис.17).


G₁

Н V

G₂
Рис.17.
В емкость с расходом G₁ подводится вещество и с расходом G₂ вещество покидает емкость.
Закономерность изменения G₁ и G₂ может быть различной (G₁(), G₂()).
На основе материального баланса изменение количества вещества в емкости определяется значениями притока (G₁) и расхода (G₂), т.е.
(2.1)

При этом, чем больше разность притока и расхода (G = G₁ - G₂), тем быстрее изменяется количество вещества ( V ) в емкости.

С учетом V = S ^. H, где S - площадь поперечного сечения, H - уровень вещества в емкости, уравнение (2.1) можно переписать

(2.2)

В этом уравнении расход вещества (G₂) из сосуда зависит от пропускного коэффициента вентиля, установленного на выходе емкости. Математически это выглядит так

где P₁ - давление до вентиля;