Математическое моделирование и оптимизация процессов в стекловаренных печах : На примере свинецсодержащих кислотоустойчивых стекол

• Автор: Черкасова, Наталия Александровна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
I. Оценка состояния и перспективы развития процесса
получения свинецсодержащих стекол
1.1. Основные закономерности процесса получения свинецсодержащих стекол
1.2. Общие подходы к математическому моделированию процесса варки стекла в стекловаренных печах
1.2.1. Подходы к построению моделей с распределенными параметрами
1.2.2. Математическое моделирование температурных режимов печей
1.3. Организация технологических схем и их сравнительный анализ.. 45 П. Математическое моделирование процесса получения
свинецсодержащих стекол
2.1. Технологическая схема процесса и постановка задачи математического моделирования
2.2. Разработка тепловой математической модели процесса
2.2.1. Формирование структуры модели, учет гидродинамики
2.2.2. Расчет параметров математической модели
2.3. Разработка расчетных алгоритмов и алгоритмов оптимизации
III. Экспериментальное исследование физико-химических закономерностей процесса получения свинецсодержащих стекол
3.1. Экспериментальное исследование тепловых режимов на промышленном объекте
3.2. Идентификация параметров и проверка адекватности тепловой модели процесса

3.3. Постановка лабораторных исследований с целью изучения физико-химических закономерностей процесса
3.3.1. Качественный и количественный анализ процессов, протекающих при получении стекла промышленного состава
3.3.2. Изучение изменения химического состава стекломассы в процессе варки стекла
3.3.3. Исследование свойств кислотоустойчивых и некислотоустойчивых стекол
3.4. Установление и анализ оптимальных параметров процесса получения стекла заданного химического состава
IV. Оптимизация процесса и промышленная реализация
технологических режимов
Выводы
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Теория системного анализа, использующая в качестве стратегии методы математического моделирования, является эффективным средством оптимизации и управления технологическими объектами [1]. Попытка исследовать процессы с учетом многообразия явлений их составляющих ставит принципиально новые задачи и подходы, формулируемые в терминах больших систем.
Рассматриваются два аспекта изучения сложных систем. Первый аспект -методы изучения сложных явлений, каковыми являются методы кибернетики -математическое моделирование и идентификация моделей. Второй аспект -стратегия изучения сложных явлений - системный анализ. Последний позволяет определить иерархию взаимодействующих в процессе факторов и строгого формулирования последовательности исследования сложных явлений [2].
Рассматриваемые подходы являются универсальными и могут быть использованы для анализа произвольных систем. При этом ставится задача выявить новые закономерности и наметить пути усовершенствования процессов [3]. Имеется возможность осуществить математическую формализацию изучаемых объектов для обеспечения глубокого проникновения в их сущность и получения обобщений количественных закономерностей. Математическая формализация подразумевает возможности использования математических обобщений, что в свою очередь позволяет реализовывать алгоритмы, обеспечивающие получение конкретных результатов, на основе которых формируются прогнозы и принимаются решения [4].
Настоящая работа посвящена вопросам применения системного подхода и методов математического моделирования к анализу и количественному описанию процессов получения легкоплавких свинецсодержащих стекол -одному из важнейших классов процессов стекольной промышленности,
граничные условия: и=0 на краю стекломассы 1)=Оц на твердых стенках Т-Тр; для продольного сечения ванны со стекломассой
5 Д(/ = 0, и = и(г,у/) . 1 д( д Л 1 д1 А = —г
6 С~ = ’(яУТ’) граничные условия: Т=ТЖ а = 7 + Я + с‘к(т-Ге) = ° ~ = У(аУ7) т граничные условия: Н=Н«,, «= |а,(7’)(Д' — + ? + а* (Г - ЗР = 0 т у ’ Универсальная модель для изотермических фазовых превращений. Метод эквивалентной теплоемкости. Энтальпийно-температурный метод. Энталышйно-диффузионный метод. [82, 83]