Модели ТС

Уже из определения системы как совокупности элементов и связей между ними представляется целесообразным представить ее в виде схемы, графически. С другой стороны, качественные и количественные показатели ее функционирования могут быть отражены сложным и математическим описаниями (моделями) происходящих в них процессов.

Модели ТС можно разделить на две группы: описательные (в виде формул, уравнений) и графические (в виде схем и других графических изображений). В каждой из групп также можно выделить несколько видов моделей, различающихся по форме и назначению:

I. Описательные модели: химическая; операционная; математическая.

II. Графические модели: функциональная; технологическая; структурная; специальные.

Химическая модель (схема) представлена основными реакциями (химическими уравнениями), которые обеспечивают переработку сырья в продукт.

Эти уравнения – химическая схема – показывают путь превращения сырья в продукт. Но реализация этого превращения не ограничивается только этими уравнениями. Необходимы еще стадии, обеспечивающие данные химические превращения или детализирующие их,

Операционная модель представляет основные стадии (операции) переработки сырья в продукт, в том числе обеспечивающие протекание основных превращений.

Химическая и операционные схемы дают первые описания и представления о производстве и его основных стадиях. Для дальнейшего рассмотрения ТС удобнее использовать графические модели.

Функциональная модель (схема) строится на основе химической и операционной и наглядно отражает основные стадии технологического процесса и их взаимосвязи. Каждая из них представлена прямоугольником, линии между ними – связи.

Цифры на схеме соответствуют стадиям операционной модели (стадии 2 и 4 совмещены)

Как при эксплуатации производство, так и при его проектировании. Они входят в проектную и техническую документацию производства.

Структурная модель (схема) в отличие от технологической включает элементы ТС в виде простых геометрических фигур (прямоугольников, кругов). Изображение аппаратов обезличено, но значит упрощается общий вид структуры ТС. Изображение данное сложной ТС ………, в ней удобно менять положение элементов, «проигрывая» различные варианты разрабатываемой ТС. Наглядность связей позволяет составлять математическое описание, что существенно при автоматизированном проектировании.

Специальные модели (схемы) применяют при анализе и расчетах ТС, используя специальный математический аппарат и вычислительные методы. Например, операторная схема.

Если в структурной схеме все элементы обезличены, то в операторной каждый элемент представлен специальным обозначением, называемым «технологический оператор».

Они помогают определить по схеме, какие преобразования («операции») происходят с потоком в элементе. Зная обозначения элементов, такую схему удобно использовать при автоматизированных расчетах на ЭВМ- каждому виду элемента соответствует определенная подпрограмма вычислительной системы.

Математическая модель (описание)

Приведенные выше модели (схемы, описания) даёт общее представление о ТС. Для количественных выводов о её функционировании необходимо иметь математическую модель. Поскольку ТС- «совокупность элементов и связей», её модель будет представлена двумя системами уравнений- для элементов и связей.

В элементе происходит преобразование потоков. Математическая модель процесса в элементе устанавливает связь параметров выходящих потоков к-го элемента и входящих в него . Показатели потока- это его величина, состав (концентрации), Т, р, теплосодержание и другие параметры. На состояние потока на выходе могут влиять параметры, которые управляют процессом . В общем виде:

= f (, ).

Связи в ТС определяют из какого элемента в какой предается поток без его изменения.

= *

Поиск по сайту: