Thoigiansay Tin học ứng dụng trong công nghệ hóa học

Microsoft PowerPoint GiaiHePhuongTrinhPT XAXAÙÙC C ÑÑÒNH THÔÒNH THÔØØI GIAN SAI GIAN SAÁÁY Y 1 Ñaët vaán ñeà 2 Thöïc hieän baèng maùy tính (Excel) PP Newton PP Laëp Duøng Solver 3 ÖÙng duïng 4 Baøi ta[.]

XÁC ĐỊNH THỜI GIAN SẤY Đặt vấn đề Thực máy tính (Excel): PP Newton PP Lặp Dùng Solver Ứng dụng Bài tập XÁC ĐỊNH THỜI GIAN SẤY Đặt vấn đề Bài toán 1: Xác định thời gian sấy để sấy loại vật liệu từ 55% xuống 3% Biết vật liệu sản xuất thu số liệu sau: Từ 50% xuống 10% 9,32 h Từ 35 xuống 8% 6,92 h Từ 15% xuống % 4,84 h Thời gian sấy với vật liệu dạng mỏng tính theo công thức: * *    I   II u  u th u th  u u th  u   ln * N0 N0 u2  u Để xác định độ ẩm cân u*, độ ẩm tới hạn uth tốc độ sấy đẳng tốc N0 cần tiến hành thí nghiệm XÁC ĐỊNH THỜI GIAN SẤY Đặt vấn đề Để xác định Uth, U*, No Tiến hành thí nghiệm: -Xây dựng đường cong sấy - Đường cong tốc độ sấy - Từ xác định: Uth, U*, N0 -Xác định thời gian sấy:  U t2 u0 •B tU t0 • •B C • C • • 1  du dτ D • N0 D 2  • C DU* B Uth U A XÁC ĐỊNH THỜI GIAN SẤY Đặt vấn đề Thay số liệu thực nghiệm: u1 = 50% u2 = 10% 1 = 9,32 h u’1 = 35 % u’2 = 8%  = 6,92 h u’’1 = 15% u’’2 = %  = 4,84 h Tiến hành thí nghiệm: - Xây dựng đường cong sấy * * u1  uth uth  u uth  u - Đường cong tốc độ sấy ln  - Từ xác định: Uth, U*, N0   * N0 N0 u2  u - Xác định thời gian sấy:  U  t2 u0 •B tU t0 D • •B C • C • • 1 • du dτ N0 C B D  2 • • D U * Uth A U XÁC ĐỊNH THỜI GIAN SẤY Đặt vấn đề Thay số liệu thực nghieäm: u1 = 50% u2 = 10% 1 = 9,32 h u’1 = 35 % u’2 = 8%  = 6,92 h u’’1 = 15% u’’2 = %  = 4,84 h Qui ổi tìm u*, uth N0 U* U’th U* U’th U* U’th XÁC ĐỊNH THỜI GIAN SẤY Đặt vấn đề Thay số liệu thực nghiệm: u1 = 50% u2 = 10% 1 = 9,32 h u’1 = 35 % u’2 = 8%  = 6,92 h u’’1 = 15% u’’2 = %  = 4,84 h Ta thu hệ phương trình:  u  u th u th  u * u th  u *  ln   *  N N u u 0   u '1  u th u th  u * u th  u *  ln '   *  N N u u 0   u ' '1  u th u th  u * u th  u *    ln ' '  N0 N0 u  u* Giải hệ tìm u*, uth N0 TÍNH TOÁN HỆ THIẾT BỊ PHẢN ỨNG NG Đặt vấn đề Bài toán 2: Xác định suất theo sản phẩm hệ thống gồm: thiết bị phản ứng khuấy lý tưởng (VK = m3) làm việc song song với thiết bị phản ứng đẩy lý tưởng (VĐ = m3), bên xảy phản ứng bậc có k1 = 1,35.103 1/s; nồng độ đầu chất tham gia phản ứng C0 = kmol/m3; suất nhập liệu 4.103 kmol/s; khối lượng riêng hỗn hợp không đổi, dòng nhập liệu sản phẩm? Q01 C0 Q0 C0 VK Q01 C1 A B Q C VD Q02 C0 Giaûi hệ tìm Q01 Q02 Q02 C2 Q01  Q02  Q0    k1VD   Q01C0  Q  k V  C0 exp Q   02   01 K XÂY DỰNG NG MÔ HÌNH Đặt vấn đề Bài toán 3: Xác định tham số mô hình sau từ số liệu thực nghiệm x x x x K  n  C Re Fr K 4 K 5 T T n, voøng/s d, m CD, kg/m3 CC, kg/m3 X, kg/m3 , s v, m2/s g, m/s2 0,83 0,03 0,1025 9,70E-03 0,005 120 1,00E-06 9,81 2,50 0,03 0,1025 7,50E-03 0,005 30 1,00E-06 9,81 1,27 0,03 0,1025 5,80E-03 0,011 30 1,00E-06 9,81 0,83 0,03 0,1025 3,80E-03 0,015 75 1,00E-06 9,81 0,83 0,03 0,1025 3,30E-03 0,013 75 1,00E-06 9,81 Re  nd n2 d Fr  g K4  CD X K5   Xác định tham số xi từ số liệu thực nghiệm CD CC XÂY DỰNG NG MÔ HÌNH Đặt vấn đề Bài toán 3: Xác định tham số mô hình sau từ số liệu thực nghiệm x x x x K  n  C Re Fr K 4 K 5 Từ số liệu thực nghiệm tính được: TT K1 K2 = Re K3 = Fr K4 K5 99,60 747 0,00211 20,5 10,567 75,00 2250 0,01911 20,5 13,666 38,10 1143 0,00493 9,32 17,672 62,25 747 0,00210 6,80 26,973 62,25 747 0,00210 7,88 31,061 Re  nd  n2 d Fr  g CD K4  X Giải hệ phương tình tìm tham số xi K5  CD CC GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH PHI TUYẾN Đặt toán Giả sử cần giải hệ phương trình phi tuyến dạng tường:  f1 x1 , x2 ,, xn      f2 x1 , x2 ,, xn   (1)    fn x1 , x2 ,, xn   Điều kiện: fi hàm phi tuyến cần biết dạng giải tích giá trị gần ban đầu: x10, x20, … xn0 sai số  > bé tùy ý Để giải cần hai bước: - Chọn giá trị gần ban đầu; - Hiệu chỉnh nghiệm từ giá trị gần đúng; Trong C4:C9 tính x22 theo phương trình (2) để f2(x1, x2) = 0; Chọn vùng ng A4:C9 để xây dựng ng đồ thị quan hệ x21 x22 theo x1, kết hình vẽ Như chọn nghiệm gần ban đầu x1 = 0,5 x2 = 0,5õ HIỆU CHỈNH NGHIỆM BẰNG NG PHƯƠNG PHÁP NEWTON  f1 x1 , x2   Giả sử cần giải hệ phương trình dạng ng:    f x1 , x2   Yêu cầu: Các hàm fi cần biết đạo hàm riêng dạng giải tích Khi biết giá trị gần ban đầu biến x10, x20, Độ xác  Khi hệ phương trình ban đầu viết dạng: F(X) = Phương pháp Newton phương pháp xấp xỉ nghiệm dạng: Xi+1 = Xi – Pi Với Pi = Ji–1Fi   f1  x i – số lần lặp; i = 1, 2, … ;  J – ma trận ngược ma trận Iakobi J:  f2 Tính sai số theo công thức: J    x     fn   x  f1  f1   x2 xn   f2 f2   x2 xn         fn fn   x2  x n  PHƯƠNG PHÁP NEWTON Cho F(X), X0,  Viết: P = J1F Tính: Xi+1 = Xi – Pi  P  i 