МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Державна освітня установа вищої професійної освіти
«НАЦІОНАЛЬНИЙ ДОСЛІДНИЙ ТОМСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
Інститут природних ресурсів
Кафедра хімічної технології палива та хімічної кібернетики
РЕФЕРАТ
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ СУШІННЯ
Томськ - 2012
Введення
Сушка - це процес видалення вологи з твердого або пастоподібного матеріалу шляхом випаровування що міститься в ньому рідини за рахунок підведеного до матеріалу тепла. Метою сушки є поліпшення якості матеріалу (зниження його об'ємної маси, підвищення міцності) і, у зв'язку з цим, збільшення можливостей його використання. У хімічній промисловості, де технологічні процеси протікають в основному в рідкій фазі, кінцеві продукти мають вигляд або паст, або зерен, крихти, пилу. Це обумовлює вибір відповідних методів сушіння [1].
Сушка характеризується різною інтенсивністю переміщення вологи усередині матеріалу (влагопроводность) і подальшого її випаровування з поверхні (влагообмен). Головна трудність сушильного процесу полягає у переміщенні вологи з середньої зони сортименту. Ефективність сушки багато в чому визначається можливістю оперативного управління цим процесом і підтримки режимних параметрів на заданому рівні.
В основі будь-якої системи управління лежить математичний опис процесу. У роботі буде розглянуто процес сушіння, як об'єкт можливого моделювання та математичного опису складних фізичних явищ тепломассопереноса.
1. Математичне моделювання як метод оптимізації процесів
Істотна особливість хіміко-технологічних процесів (ХТП) полягає в тому, що сукупність складових їх явищ носить детерминированно-стохастичну природу, яка виявляється в накладенні стохастичних особливостей гідродинамічної обстановки в апараті на процеси масо-, теплопереносу і хімічного перетворення . Це пояснюється випадковим взаємодією складових компонентів фаз (соударением частинок, їх дробленням, випадковим блуканням за обсягом апарату) або випадковим характером геометрії граничних умов в апараті (випадкове розташування елементів безладно покладеної насадки, зерен каталізатора, виробнича орієнтація міжфазної межі рухомих середовищ і т.п. ) [2].
Традиційні методи розрахунку ХТП, засновані на обліку при обчисленнях спрощених механізмів їх перебігу. Абсолютно не задовольняють сучасним вимогам [3].
Ключ до вирішення цих проблем дає метод математичного моделювання, що базується на стратегії системного аналізу, сутність якої полягає в представленні процесу як складної взаємодіє ієрархічної системи з подальшим якісним аналізом її структури, розробкою математичного опису і оцінкою невідомих параметрів.
Метод математичного моделювання це дослідження процесів на математичних моделях, з метою передбачення результатів їх перебігу в реальних умовах. Модель це об'єкт, що відрізняється від оригіналу усіма ознаками крім тих, які потрібно вивчити.
При ...
