Среда автоматизированного моделирования сушильных аппаратов

• Автор: Пучков, Максим Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 198 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Классификация и моделирование процессов сушки

1.2. Применение системного анализа при моделировании

1.2.1. Определение моделирования

1.2.2. Системный анализ основа современного моделирования

1.2.3. Основы моделирования.

1.2.4. Стадии разработки моделей

1.2.5. Моделирующие алгоритмы.

1.2.6. Получение и интерпретация результатов моделирования

1.3. Использование объектноориентированного подхода при моделировании ХТП.
1.3.1. ООП основные принципы
1.4. Инструменты моделирования и автоматизированного проектирования
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И СТРУКТУРА СРЕДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ.
2.1. Общая структура среды моделирования
2.2. Экспертная система по выбору типа оборудования.
2.3. Блок симуляции и моделирования.
2.4. Блок параметризации
2.5. Системная база данных
ВЫВОДЫ.
3. БЛОК ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ ПО ВЫБОРУ ТИПА ОБОРУДОВАНИЯ
3.1. Классификация типовых сушильных аппаратов
3.2. Механизм работы экспертной системы.
3.3. Использование системы
3.4. Блок расчета энергопотребления типового сушильного аппарата .
4. БЛОК СИМУЛЯЦИИ И МОДЕЛИРОВАНИЯ.
4.1. Модуль визу алы юго проектирования и расчета модели аппарата .
4.1.1. Элементы построения модели сушильного аппарата.
4.1.2. Управление расчетом модели.
4.1.3. Набор переменных моделирования стек моделирования
4.1.3.1 Управление стеком моделирования.
4.2. Описание языка моделирования.
4.2.1. Функции
4.2.1.1 Функции для работы со строками .
4.2.1.2 Математические функции.
4.2.1.3 Функции для визуального отображения данных.
4.2.1.4 Функции для ввода данных и работы со стеком моделирования.
4.2.1.5 Функции для установления состояния элемента условный переход
4.3. Описание работы интерпретатора языка моделирования
4.4. Модуль вывода визуализации данных.
4.5. Редактор программных текстов для блока модели.
5
5. БЛОК ПОСТРОЕНИЯ ПАРАМЕТРИЗОВАННЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.
5.1. Принципы создания параметризованных чертежей.
5.2. Описание языка параметризации.
5.3. Отрисовка чертежа и функции управления модулем параметризованных чертежей
ВЫВОДЫ.
6. БАЗА ДАННЫХ СИСТЕМЫ
6.1. Разработка концептуальной модели.
6.1.1. Оборудование.
6.1.2. Схемы очистки
6.1.3. Экспертные оценки
6.1.4. Модели.
6.2. Разработка логической модели.
6.2.1. Экспертные оценки
6.2.2. Схемы очистки
6.2.3. Оборудование.
6.3. Реализация разработанной модели данных.
ВЫВОДЫ.
7. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СУШКИ
7.1. Получение аналитической информации.
7.2. Получение информации по технологии сушки.
7.3. Моделирование и дизайн сушильной установки.
7.3.1. Объект моделирования.
7.3.2. Математ и ческа я модель.
7.3.2.1 Гидродинамика процесса пссвдоожиженного слоя
.2.2 Кинетика процесса сублимационной сушки.
7.3.3. Оптимизация параметров проведения процесса.
ВЫВОДЫ.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В работе [] приведены экономически обоснованные рекомендации по выбору оборудования, разработаны критерии оптимальности и на их основе, принципы создания гибких модулей обезвоживания. В работе [] предложены не только рекомендации по выбору сушки, но и алгоритмы определения рационального сушильного оборудования, как для периодического, так и непрерывного способа сушки, разработаны принципы выбора нетрадиционного способа сушки. Однако задача выбора способа сушки наряду с определением конструкции и типа сушилки должна включать в себя выбор агента сушки, * подготовку материала к сушке и разработку технологической схемы процесса. В работах [1, 2, 5, 6, 8-, , ] даны рекомендации по выбору теплоносителя в процессе сушки в зависимости от технологии, наличия источников тепла и свойств высушиваемого материала, описаны различные технологические схемы процесса, основанные на принципах рационального использования энергии, утилизации и рекуперации тепла. Проблема выбора способа сушки на основании экспериментальных исследований с учетом требований к конечным характеристикам материала, технологии производства, а также вопросов охраны труда и экологической защиты окружающей среды, является плохо определенной, трудно поддающейся формализации задачей, связанной во многом не с количественными, а качественными оценками эффективности применения того или иного альтернативного варианта [2, 5]. Но накопленный огромный опыт в технологии сушки позволяет воспользоваться знаниями, которые можно представить в виде ряда продуктивных правил, называемых характеристиками. Указанные выше классификации, методики и рекомендации дают проектировщику возможность с той или иной степенью надежности выбрать рациональную конструкцию сушильного аппарата [, , , ]. Структурная упорядоченность и освоение накопленных запасов знаний в данной области, разработка эффективных критериев выявления наиболее эффективного способа проведения процесса с позиций современного уровня требований к технологии должна проводиться при активном использовании современных высокоинтеллектуальных вычислительных систем и ЭВМ пятого поколения, что позволит вовлекать в решение научно-технических задач весь потенциал знаний, накопленных мировой наукой. Интеллектуальные программы представляют человеку - ученому - исследователю, оператору-технологу разумный совет или принимают разумное решение на принципах у людей-экспертов в данной области [-]. Выбранный способ сушки проходит экспериментальную проверку на пилотной установке. Основным методом расчета сложных процессов химической технологии на современном уровне стал метод математического моделирования, реализующий расчеты на ЭВМ и позволяющий отыскивать оптимальные режимы проведения процессов и условия управления ими [, ]. С этих позиций экспериментальные испытания процесса на пилотной установке позволяют определить исходные параметры по математической модели сушки. Согласно определению В. В. Кафарова для кибернетики как для науки, изучающей системы любой природы, способные принимать, хранить, и перерабатывать информацию для целей оптимального управления, методом исследования является математическое моделирование, стратегией исследования - системный анализ, средством исследования - вычислительные машины []. Системный анализ процессов сушки производится на пяти уровнях иерархии [5, 6]: исследование свойств объектов сушки на атомномолекулярном уровне, анализ внутреннего тепломассопереноса, анализ термодинамики процесса, исследование внешнего тепломассообмена с конструктивными особенностями сушильной установки. Конечная цель системного анализа на уровне отдельного химикотехнологического процесса - построение адекватной математической модели ХТП и решение на ее основе проблем создания промышленного технологического процесса, оптимизация и проектирование промышленного аппарата и оптимизация режимов эксплуатации аппарата [,]. Моделирование (в широком смысле) является основным методом исследований во всех областях знаний и научно обоснованным методом оценок характеристик сложных систем, используемым для принятия решений в различных сферах инженерной деятельности [9, 0].