Описание вида и структуры применяемой модели

Математическое моделирование предполагает построение моделей реально существующих объектов или объектов, которые планируется создать, и исследование свойств объектов на этих моделях. В данной курсовой работе создаётся модель для расчёта объема реактора, в котором проводится реакция этерификации.

Для описания процесса используется динамическая модель. Такие модели отражают изменение объекта во времени. Примером динамической модели может служить модель аппарата полного смешения, работающего в неустановившемся режиме. Уравнение материального баланса имеют следующий вид:

(Ca₀-Ca)-k·Ca·Cb,

(Cb₀-Cb)-k·Ca·C,

где ν - объемный расход потока через аппарат,

V- объем аппарата,

Са₀, Cb₀ – концентрации вещества А и В в начале процесса,

Са, Cb – концентрация вещества А и В в данный момент времени,

– скорость изменения концентрации вещества А,

– скорость изменения концентрации вещества В.

Также задаются начальные условия Са=Са₀, Сb=Cb₀ при t=0.

Исходя из пространственных признаков, эту модель можно отнести к моделям с сосредоточенными параметрами, что характеризует постоянство переменных в пространстве. Допускается, что концентрации во всех точках аппарата одинаковы.

По принадлежности модели к иерархическому уровню описания объекта данная модель изучается на микроуровне. Моделирование осуществляется в целях синтеза технологического процесса для отдельного агрегата. Типовые процессы гидродинамические, теплофизические, массообменные, химические - обычно рассматриваются как нижний, или элементарный уровень иерархии, не подлежащий дальнейшему расчленению.

В зависимости от типа образа, замещающего технологический объект, данная модель относится к абстрактным моделям. Абстрактные модели основываются на возможности описания технического объекта (системы) на языке символов, принятом в той или иной области науки путем отвлечения от несуществующих признаков.

По характеру отображаемых свойств данная абстрактная модель является функциональной. Функциональные модели предназначены для отображения физических и информационных процессов, протекающих в технологическом объекте при его функционировании.

По объектам модель можно классифицировать как модель с высокой степенью информации, т.к. в процессе моделирования известны уравнения, описывающие все стороны моделируемого процесса и все числовые значения параметров этих уравнений. Такие модели строят методами математического моделирования и реализуют на компьютерах, уточняя параметры по результатам испытаний реальных объектов.

По характеру моделируемого процесса модель относится к детерминированным моделям, имеющим строго однозначную связь между физическими величинами, характеризующими состояние системы в какой-либо момент времени; детерминированная модель позволяет однозначно вычислить и предсказать значения выходных величин по значениям входных параметров и управляющих воздействий.

По целям исследования данная модель является дескриптивной, т.е. описательной.

По способу определения параметров модель является аналитической, т.к. полученные в результате моделирования уравнения имеют аналитическое решение.

По способу получения модель является теоретической. Так, для построения модели используются теоретически выведенные зависимости.

По порядку расчета описываемая модель является прямой. Применение прямых моделей позволяет установить кинетические, статические и динамические закономерности процессов.