Материал: Тема-3
26 Тема 03:Физико-химические блочно-структурные модели
Например, для химической реакции
G |
R |
V |
R |
g |
R |
|
(i 1,..., n) |
|
i |
|
i |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Q |
R |
V |
R |
q |
R |
|
|
|
|
|
|
||||
Для процесса массопередачи |
|
|
|
|
|
|
||
G |
M |
F |
M |
g |
M |
(i 1,..., n) |
||
i |
|
i |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Q |
M |
F |
M |
q |
M |
|
|
|
|
|
|
||||
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
27 Тема 03:Физико-химические блочно-структурные модели
11. Записываются выражения для локальных интенсивностей элементарных процессов, зависящих от различных переменных процесса.
Например, локальная скорость химической реакции по компоненту
|
m |
|
R |
ij rj |
(i 1,..., n) |
gi |
||
|
j 1 |
|
Выражение для скорости стадии «элементарной» химической реакции
n
rj k j xij ij i 1
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
28 Тема 03:Физико-химические блочно-структурные модели
Локальная скорость выделения или поглощения теплоты за счёт химической
реакции |
|
|
|
q |
|
m |
H pj rj |
R |
α pj |
||
|
|
R |
|
|
|
j 1 |
|
Локальная скорость массопередачи по компоненту
|
n |
|
|
|
|
M |
M |
|
x j |
(i 1,..., n) |
|
gi |
Kij |
x j |
|||
|
j 1 |
|
|
|
|
Локальная скорость выделения или поглощения теплоты за счёт массопередачи
n
q M ( H iM )giM i 1
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
29 Тема 03:Физико-химические блочно-структурные модели
12.Записываются выражения для коэффициентов элементарных процессов, зависящих от различных переменных процесса (коэффициентов теплопередачи КТ, констант скоростей реакций kj и т.д.).
13.Записываются уравнения ограничений на конструкционные параметры протекающих процессов [например длина трубы от 0 до L (где L – длина зоны)] и на физические переменные процесса (например, суммы долей компонентов реакции).
В результате выполнения п.п. 1–13 получается система уравнений математического описания процесса (МО)
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
30 Тема 03:Физико-химические блочно-структурные модели
14. Проводится анализ полученной системы уравнений МО процесса, который состоит в следующем:
•исключаются зависимые уравнения, которые можно получить комбинацией других уравнений системы
•проверяется совпадение размерностей физических величин левых и правых частей уравнений МО
•по возможности, уравнения системы заменяются более простыми, например, уравнения покомпонентных балансов для потоков веществ в химических реакторах выражаются через потоки других веществ (их составы) с использованием стехиометрических соотношений, вытекающих их кинетической схемы конкретной реакции
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |