Математическое моделирование термонагруженных процессов и аппаратов многоассортиментных химических производств

• Автор: Туголуков, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.08, 05.13.18
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 399 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ СОВРЕМЕННОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

1.1. Особенности многоассортиментных химических производств

1.2. Задача разработки аппаратурного оформления многоассортиментного химического производства.
1.3. Системный подход при определении аппаратурного оформления многоассортиментных химических производств
1.4. Пути решения задачи разработки аппаратурного оформления химического производства

1.5. Информационные САЬБтехнологии в многоассортиментных химических производствах

1.6. Информационная поддержка управляющего комплекса.

1.7. Анализ структуры интерактивной системы разработки аппаратурного оформления многоассортиментных малотоннажных химических производств.
1.8. Алгоритм решения задачи разработки аппаратурного оформления химического производства
1.9. Задачи, решаемые на основе аналитических решений задач теплопроводности.
Выводы к главе 1.
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОЛЕЙ ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ПАРАМЕТРОВ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ОБОРУДОВАНИИ
2.1. Задачи моделирования температурных полей производственного оборудования
2.2. Методы расчта и моделирования теплообменных процессов
2.3. Обоснование методики моделирования полей определяющих параметров в производственном оборудовании
2.4. Использование фундаментальных уравнений переноса для решения прикладных задач
2.5. Использование метода конечных интегральных преобразований для решения задач математической физики
2.6. Решение задач теплопроводности методом конечных интегральных преобразований для тел, свойства которых меняются скачкообразно вдоль одной из пространственных координат.
2.7. Об использовании конечных разностей при решении задач теплопроводности
Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. БАЗОВЫЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ.
3.1. Решение задачи нестационарной теплопроводности для Vслойной неограниченной пластины
3.2. Решение задачи нестационарной теплопроводности для Ыслойного полого и сплошного цилиндров.
3.2.1. Решение задачи нестационарной теплопроводности для Услойного полого цилиндра.
3.2.2. Решение задачи нестационарной теплопроводности для Аслойного сплошного цилиндра.
3.3. Решение задачи нестационарной теплопроводности для полого ограниченного цилиндрах функционально меняющимися температурами окружающей среды.
3.4. Решение задачи нестационарной теплопроводности для конечного цилиндра.
3.5. Решение задачи стационарной теплопроводности для составного конечного цилиндра
3.6. Решение задачи нестационарной теплопроводности для Агслойного полого и сплошного шара с распределенным источником тепла
3.6.1. Задача теплопроводности для Аслойного полого шара.
3.6.2. Задача теплопроводности для Аслойного сплошного шара
3.7. Решение задачи нестационарной теплопроводности для неограниченного бруса.
3.8. Дифференциальное уравнение переноса тепла теплопроводностью в элементах оборудования, имеющих форму стержней и пластин в стационарном температурном режиме
3.9. Дифференциальное уравнение переноса тепла жидкостью, движущейся в режиме идеального вытеснения по каналу
3 Решение обратных задач теплопроводности
. Решение обратной задачи теплопроводности преобразованиями Лапласа
. Решение обратной задачи теплопроводности методом конечных интегральных преобразований.
3 Решение нелинейных задач теплопроводности
. Возможности решения нелинейной задачи теплопроводности методом конечных интегральных преобразований
. Об использовании конечноразностного аналога для приближенного решения нестационарной задачи теплопроводности
Выводы к главе 3
ГЛАВА 4. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ОБЛАСТЕЙ ВНУТРЕННЕГО ПРОСТРАНСТВА ТЕПЛОНАГРУЖЕННОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
4.1. Элементарная область одноходового кожухотрубчатого теплообменника, работающего в стационарном температурном режиме.
4.2. Элементарная область одноходового кожухотрубчатого теплообменника, работающего в нестационарном температурном режиме
4.3. Методика расчета температурного поля кожухотрубчатого теплообменника, работающего в стационарном температурном режиме
4.4. Методика расчета температурного поля одноходового кожухотрубчатого теплообменника, работающего в нестационарном температурном режиме
4.5. Методика расчета нестационарного температурного поля емкостного аппарата с рубашкой, встроенным теплообменным устройством и перемешивающим устройством.
4.6. Математическое моделирование сушильных процессов
4.7. Внешняя тепло и массоотдача в процессе сушки
4.8. Моделирование температурного и концентрационного полей элементарной области при сушке гранулированных материалов
4.9. Моделирование температурного и концентрационного полей элементарной области внутреннего пространства сорбционного оборудования
4 Методика расчета адсорбционного оборудования
4 Адаптация аналитических решений задач теплопроводности к компьютерной реализации
4 Возможные действия при отсутствии части исходных данных.
Выводы к главе 4
ГЛАВА 5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ .
5.1. Оптимизация конструктивных и режимных параметров теплообменного оборудования СПИГС.
5.1.1. Описание технологической схемы СПИГС.
5.1.2. Задачи оптимизации подсистем СПИГС.
5.1.3. Экспериментальные исследования.
5.1.4. Методика проведения экспериментальных исследований
5.1.5. Выбор расчтной модели состава ИГС.
5.1.6. Определение диапазона изменения рабочих параметров
5.1.7. Определение теплофизических характеристик ОГ
5.1.8. Проверка адекватности математической модели
5.1.9. Задача поиска оптимальных конструктивных параметров теплообменного оборудования
5.1 Разработка структуры критерия оптимальности
5.1 Постановка задачи оптимизации теплообменного оборудования системы ТВО СПИГС
5.1 Определение оптимальных конструктивных параметров теплообменного оборудования системы ТВО СПИГС
5.2. Определение режимов эксплуатации контактного аппарата в процессе производства анилина
5.3. Оптимизация оборудования для вибровращательного измельчения стружечных отходов.
Выводы к главе 5.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Применение новых информационных технологий, в том числе СЛЬБ технологий, в системах качества на всех стадиях жизненного цикла продукции проектирования, внедрения и эксплуатации, способствует непрерывному улучшению качества и позволяет руководству предприятия гарантировать, что все технические, административные и человеческие факторы, влияющие на качество производимой продукции, находятся под контролем, а управление системой качества, учитывает запросы и ожидания потребителя и обеспечивает предприятию конкурентоспособность. Интеграция системы качества в автоматизированную среду управления предприятием позволит осуществлять контроль за качеством продукции и за всеми процессами предприятия. Такой подход позволит выпускать конкурентоспособный. Конкуренция требует экономии не только материальных или финансовых ресурсов, но также интеллектуальных, информационных и временных. Особую роль в решении этой задачи играют информационные СЛЬБтехнологии. Производство сложных продуктов, сего дня немыслимо без обеспечения их информационной поддержки на всех стадиях жизненного цикла. Информационная поддержка это целый комплекс вопросов, включающий автоматизацию процессов проектирования, обеспечение технологических процессов производства, автоматизацию управленческой деятельности предприятий, создание электронной эксплуатационной документации и т. Использование САЬБтехнологий позволяет предприятиюпроизводителю наукоемкой продукции усовершенствовать процессы в ходе жизненного цикла, снизить сроки выпуска продукции на рынок заказчику сократить стоимость заказа и дальнейшей его реализации, учитывая, что стоимость поддержки наукоемкой продукции в работоспособном состоянии равна или превышает стоимость ее приобретения. В настоящее время поставка готового1 изделия особенно на, экспорт с большим объемом традиционной бумажной документации существенно снижает его конкурентоспособность, поскольку делает невозможным взаимодействие с автоматизированными системами материальнотехнического снабжения для проведения профилактических и ремонтных работ. Кроме того, необходимо собрать всю информацию о продукте в интегрированной базе данных и обеспечить совместное использование этой информации в процессах проектирования, производства и эксплуатации. Для этой цели применяют систему управления инженерными данными. Резюмируя вышесказанное, можно утверждать, что наиболее сложным и ответственным составляющим элементом технологии является автоматизированная система разработки аппаратурного оформления технической системы. Информационная поддержка управляющего комплекса. Наличие набора аналитических решений задач теплопроводности и диффузии для объектов различной конфигурации с произвольным набором условий однозначности позволяет решать задачи оптимизации как на стадиях проектирования производственных систем, так и на стадиях их эксплуатации на основе анализа температурных и или концентрационных полей. Комплексное использование аналитического аппарата математической физики и современных компьютерных средств на основе существующих теоретических предпосылок и имеющихся эмпирических данных позволяет получать оперативную и достоверную информацию об особенностях данного производственного процесса, реализуемого на конкретном оборудовании. Таким образом, возможна постановка задачи разработки системы информационной поддержки для комплекса, управляющего производственным процессом. Под управляющим комплексом понимается система, включающая средства контроля и управления процессом, использующая компьютерные системы и работающая под наблюдением обслуживающего персонала. Анализ структуры интерактивной системы разработки аппаратурного оформления многоассортиментных малотоннажных химических производств. Рассмотрим возможную структуру интерактивной системы разработки аппаратурного оформления многоассортиментных малотоннажных химических производств. Практическая возможность прямого аналитического решения оптимизационной задачи выбора аппаратурного оформления химического производства исключается не только высокой размерностью задачи, но и вероятностным характером многих переменных.