Материал: Тема-3
1 Тема 03:Физико-химические блочно-структурные модели
ПРИНЦИПЫ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ХИМИКОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Химико-технологические процессы обычно протекают в движущихся потоках фаз, гидродинамические закономерности перемещения которых оказывают влияние на эффективность химических производств.
Выбор конструкций аппаратов химической технологии во многом связан с необходимостью обеспечения требуемых гидродинамических условий проведения процессов.
Поэтому основу уравнений МО ХТП составляют балансовые уравнения для потоков вещества (массы), теплоты (энтальпии) и импульса (количества движения), записанные с учётом гидродинамических закономерностей их движения.
Применяются так называемые комбинированные гидродинамические модели
движения потоков. Они представляют собой комбинации описаний зон аппаратов с более простыми гидродинамическими моделями движения потоков, в
частности, комбинации моделей идеального смешения, идеального вытеснения и однопараметрической диффузионной модели.
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
2 Тема 03:Физико-химические блочно-структурные модели
Основная особенность простых моделей состоит в том, что они содержат минимальное число параметров:
•модель идеального смешения – объём;
•модель идеального вытеснения – объём и длину;
•однопараметрическая диффузионная модель – объём, длину и коэффициент продольного перемешивания.
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
3 Тема 03:Физико-химические блочно-структурные модели
Общий принцип составления балансовых уравнений для идеальных гидродинамических моделей движущихся потоков
Скорость
накопления
количества массы, вещества, энтальпии (тепла) или импульса в единице объёма
Поток массы, вещества, энтальпии (тепла) или импульса, поступающи й в единицу объёма
Поток массы, вещества, энтальпии (тепла) или импульса, отводимый из единицы объёма
Суммарная интенсивность источников (стоков) массы, вещества, энтальпии (тепла) или импульса за счёт различных физикохимических процессов в рассматриваемой зоне, включая дополнительный подвод (отвод) указанных потоков от (к) внешних источников в единице объёма
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
4 Тема 03:Физико-химические блочно-структурные модели
В общем случае балансовые уравнения гидродинамики записывают отдельно для
•массы;
•веществ (компонентов) многокомпонентной смеси;
•теплоты (энтальпии);
•импульса
и распространяют на всю движущуюся систему с учётом её полного объёма и длины
Поток массы - это общая масса многокомпонентной смеси, протекающая в единицу времени в рассматриваемой системе.
Поток вещества (компонента) является частным случаем потока массы. Термин относится только к массе выбранного i-го компонента.
Поток теплоты или энтальпии - это поступающее (отводимое) в единицу времени в (от) систему (системы) количество теплоты (энтальпии), отнесённое к стандартному состоянию.
Поток импульса (количества движения) характеризуется значением подводимого (отводимого) в единицу времени к (от) системе импульса. Используется редко.
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
5 Тема 03:Физико-химические блочно-структурные модели
Математическое описание зоны потока, движение фазы в которой представляется гидродинамической моделью идеального смешения
Объекты, описываемые моделью идеального смешения, относятся к объектам с сосредоточенными параметрами.
x |
0 |
, T |
0 |
|
|
x, T
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |