39;язків утворює структуру ХТМ:
Просторово-часові агрегати взаємодіючих елементів, що володіють певною цілісністю і цілеспрямованістю, виділяються в функціональні підсистеми;
Система характеризується алгоритмом функціонування, спрямованим на досягнення певної мети;
Формалізація системи здійснюється за допомогою математичної моделі, що відбиває зв'язки між "вхідними" керуючими змінними і параметрами стану (вихідними змінними);
ХТМ зазвичай формалізується як детерміновано-стохастична модель;
З позиції системного аналізу вирішуються завдання моделювання, оптимізації, управління та оптимального проектування ХТС;
При аналізі процесів, що відбуваються в хімічних апаратах зазвичай виділяють п'ять рівнів:
) атомно-молекулярний;
) рівень, що охоплює масштаб надмолекулярних і глобулярних структур;
) рівень відповідний масштабом одиничних включень дисперсної фази з урахуванням хімічних реакцій і явищ межфазного енерго-і масопереносу;
) рівень, що охоплює фізико-хімічні процеси в ансамблі включень;
) рівень, до складу сукупність процесів, що визначають макрогідродінаміческую обстановку в масштабі апарату.
Одним з головних принципів стикування між собою виділених рівнів є принцип інваріантності, який передбачає, що закономірності протікання процесів на кожному рівні моделі не залежить від його масштабу.
Кожен рівень ієрархічної структури характеризується відповідною формою математичного опису. Наприклад, для першого і другого рівнів застосовні рівняння хімічної кінетики і термодинаміки, для другого - рівняння сегрегації (взаємодії) катіонів; на третьому - рівняння механіки дрібномасштабних течій близько включень дисперсної фази; на четвертому - рівняння гідродинаміки та ін; на п'ятому - математичні описи поведінки всієї системи.
Проте, дуже докладні моделі роблять завдання їх ідентифікації (подання) та реалізації практично нерозв'язною. Тому інформацію, що надходить з нижніх рівнів прагнуть максимально "стиснути" і представити в досить простій і компактно формі. "Стиснення" інформації досягається оцінкою по порядку малості ступеня впливу, величин, що входять в опис нижніх рівнів, залученням замість точних співвідношень простіших модельних уявлень аж до функціональних моделей типу "чорної скриньки". Останньому напрямку моделювання технологічних процесів у нашій дисципліні буде приділено значну увагу. br/>
.3.4 Приклад виконання системного аналізу для процесів структуроутворення і твердіння бетону
Процеси твердіння бетону в загальній технології бетонних і залізобетонних виробів можливо і доцільно розглядати як самостійну і складну систему (в межах теплового агрегату й окремого виробу); за аналогією з ХТМ назвемо її "системою твердіння бетону" - СТБ.
Кожним послідовником може бути запропонований свій варіант ідентифікації структури СТБ. Але в будь-якому випадку необхідно насамперед виконати ретельний аналіз процесу так, щоб остаточна модель була оптимально інформаційної, об'єктивною. p align="justify"> Тверднення цементу та бетону, як процес переходу пружно-пластично-в'язкої суміші вихідних компонентів в камневидное стан став предметом вивчення декількох поколінь вчених і дослідників; з цього накопичився величезний теоретичний і експериментальний матеріал; в той же час по ряду позицій цього складного процесу відсутні однозначні уявлення, тривають дискусії. Тому труднощі ідентифікації моделі управління СТБ полягає в тому, щоб з величезного обсягу інформації вибрати тільки те, що найбільшою мірою отража ет детерміновану природу процесу, має експериментальне підтвердження і може бути реалізована в системі управління за допомогою наявних технічних засобів.
У нашому прикладі структура СТБ як об'єкт дослідження та управління розглядається так само, як і ХТМ на п'яти ієрархічних рівнях:
) атомно-молекулярний;
2) в масштабі зерна цементу;
) в масштабі структури цементного каменю;
) на масштабному рівні структури бетону як композиційного матеріалу;
) на масштабному рівні будівельного виробу.
Результатом такого аналізу в багатьох випадках може бути програма подальших досліджень процесу в плані, наприклад, виконання кандидатських, докторських дисертацій, тобто виявлення таких моментів, які вимагають більш поглибленого уявлення як в якісному, так і в...
