1.1300275
Схеми перетворень 1 ® 3, 2 ® 1, 3 ® 2, 3 ® 4
Переклад вихідних даних в одну систему виміру:=0,5 м3/хв=8,333? 10-3 м3 / с
С10=1500 моль/м3
. Розрахунки коефіцієнтів
За формулою (10) і (11) визначаємо:
. Система диференціальних рівнянь хімічної кінетики
Вирази для швидкостей елементарних реакцій можна представити в наступному вигляді:
Система диференціальних рівнянь прийме вигляд:
Швидкість хімічної реакції залежить від температури, що відбивається на вираженні константи швидкості реакції:
З урахуванням виразу для константи швидкості і вихідних даних система диференціальних рівнянь прийме вигляд:
5. Моделювання хімічної кінетики: графіки залежностей при постійної і змінної температурах
Рис. 4 Графік залежності Сj=f (t) при постійній температурі.
Температура змінюється за законом:
Рис. 5 Графік залежності Сj=f (t) при змінній температурі.
6. Система диференціальних рівнянь, що описують реактор
. Моделювання хімічного реактора: графіки залежностей і
Рис. 6 Графік залежностей Сj=f (t) і T=f (t).
сталого значення:
. Перехідна характеристика по каналу температура в реакторі - витрата холодоагенту
Подамо обурення по витраті холодоагенту порядку 5%, тобто
Рис. 7 Крива розгону.
. Результати обробки перехідної характеристики
Передавальна функція об'єкта:
Налаштування регулятора, розраховані методом розширених частотних характеристик:
. Моделювання системи управління
Математичний опис САР хімічним реактором
Використовуючи отримані настройки, вирішуємо наступну систему:
хімічна кінетика реактор рівняння
Температура холодоагенту в сорочці TX розраховується за формулою:
Об'ємна витрата холодоагенту описується рівнянням:
. Графіки перехідних процесів по каналах завдання і обурення (Додаток А, лістинг № 5).
Рис. 8 Графік перехідного процесу по каналу завдання Tзад=320 ° С.
Рис. 9 Графік перехідного процесу по каналу внутрішнього обурення (10%).
12. Висновки по роботі
У ході виконання курсової роботи були отримані практичні навички математичного моделювання процесів, що відбуваються в хімічному реакторі; змодельована система управління хімічним реактором; отримані настройки ПІ регулятора.
Додаток
Лістінг1ky1
[t, c]=ode45 (@ fck, [0 30], [1500 0 0 0]);(t,c,«LineWidth»,2);=legend(«c(1)»,«c(2)»,«c(3)»,«c(4)»,40);(h,«Interpreter»,«none»);; dc=fck (t, c) =9.6207e+010;=6.8719e+010;=9.6207e+010;=2.0616e+011;=0;_R=9232.7;=360;=zeros(4,1);(1)=K1*exp(-E_R/T1)*c(2)-K4*exp(-E_R/T1)*c(1);(2)=K2*exp(-E_R/T1)*c(3)-K1*exp(-E_R/T1)*c(2)(3)=K4*exp(-E_R/T1)*c(1)-K3*exp(-E_R/T1)*c(3)-K2*exp(-E_R/T1)*c(3);(4)=K3*exp(-E_R/T1)*c(3);
Лістінг2ky2
[t, c]=ode4...
