Системный анализ, моделирование и управление периодическим процессом термоокислительной деструкции полимеров в растворе

• Автор: Попов, Алексей Петрович
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 242 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. Литературный обзор

1Л Анализ процессов деструкции полимеров

1ЛЛ. Деструкция полимеров и её виды

1 Л.2. Способы получения низкомолекулярных полимеров с активными

функциональными группами

1Л .3. Термоокислительная деструкция полимеров как химический

процесс

1Л .4. Описание периодического процесса термоокислительной деструкции

полимеров в растворе

1 Л.5. Методы определения молекулярно-массового распределения и параметров качества продуктов деструкции полимеров
1.2. Методы моделирования процессов деструкции полимеров
1.2.1. Эмпирическое моделирование
1.2.2. Имитационное моделирование
1.2.3. Кинетический подход
1.2.3.1. Моделирование деструкции полимеров в твёрдой фазе
1.2.3.2. Кинетика процессов деструкции полимеров в растворе
1.3. Анализ методов параметрической идентификации
1.4. Управление технологическими процессами растворной полимеризации
и деструкции полимеров в реакторе периодического действия
1.4.1. Процесс растворной полимеризации как объект управления
1.4.2. Анализ современных способов управления реакторами синтеза полимеров периодического действия
1.5. Выводы и постановка задач исследования
2. Методика обработки данных гель-проникающей хроматографии полимеров
3. Моделирование молекулярно-кинетических закономерностей процесса

3.1. Разработка математической модели кинетики фракционного состава полимера в процессе его термоокислительной деструкции
3.1.1. Кинетическая схема процесса
3.1.2. Моделирование процесса
3.2. Модель процесса деструкции, описывающая изменение концентрации полимера
3.3. Разработка численного метода идентификации констант скоростей химических реакций процесса
3.4. Моделирование динамики статистических моментов молярно-массового распределения и показателей качества полимеров
3.5. Оценка энергий активации реакций процесса
3.6. Выводы
4. Разработка алгоритма управления процессом деструкции
4.1. Системный анализ процесса термоокислительной деструкции
полимеров в растворе как объекта управления
4.2. Управление процессом деструкции методом стабилизации концентрации инициирующего агента на заданном уровне
4.3. Выводы
5. Программное обеспечение для научных исследований процессов термоокислительной деструкции полимеров в растворе
5.1. Функциональные возможности и структура ПО
5.2. Алгоритм функционирования ПО
5.3. Структура баз данных
5.4. Модель информационных потоков ПО
5.5. Технические условия работы программы
5.6. Интерфейс ПО
5.7. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

где Дк, 0) - распределение в начальный момент времени, определяющее условия приготовления реакционной смеси и задающее исходную концентрацию реагентов. Дк,0) определяется по экспериментальным данным. Такое представление кинетики означает, что в каждой точке на оси С (к) генерируется химическая реакция с собственной константой скорости К(0. Отмечается, что для полимеров нерегулярного строения стохастический характер кинетики обусловлен химической неоднородностью макромолекул. Изменение во времени константы скорости процесса записано следующим уравнением:
Необходимо, чтобы решение уравнения (1.44) было марковским процессом. Для этого помимо условия (1.45) достаточно потребовать такую скорость убывания вероятностной зависимости между ординатами Дт), чтобы интеграл этой функци подчинялся нормальному закону распределения, тогда Дт) — белый шум в узком смысле и к(т) является марковским случайным процессом. Зависимости (1.44) соответствует уравнение Колмогорова:
решая которое определена плотность распределения п связей различного типа
{к-тк )

неизвестных параметров, которые определялись путем минимизации функционала
чений концентрации полимера и значений, расчитанных по формуле (1.43). Таким образом, уравнение (1.48) можно использовать для моделирования процессов деструкции с распределенными параметрами. Полученное решение позволяет моделировать кинетику деструкции полимеров нерегулярного строения, которые
—=-а-к+тД(т)у (1.44)
где к - константа скорости, с"1; а и т — постоянные; Дт) - белый шум, то есть случайная функция, обладающая корреляционной функцией:
(1.44)
Чг) = 8{г).
(1.45)
(1.46)
по кинетическим параметрам /(к)=--------т=е 2а‘ . Найденная /(кД -Дк) имеет 2п

°к.щ >т1П1 характеризующего невязку экспериментальных зна-