So dia LT

XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO THIẾT BỊ (SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT) T) Đặt vấn đề Thực Excel Ứng dụng Công nghệ Hóa học – Thực phẩm Bài tập MÔ HÌNH HÓA CÁC QT & CN •Các Quá trình Thiết bò Công nghệ • Mô hình vật lý •Thay đổi ý tưởng công thức • Thí nghiệm •Mô hình toán học Sai Thơng số cơng nghệ  = f(, x, y, z) Tiến hành thực nghiệm • So sánh • Đúng •Sử dụng cho tính toán, phân tích, thiết kế, tối ưu hóa điều khiển XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT Đặt vấn đề Bài toán 1: Chiều cao thiết bò truyền khối xác đònh: - Theo số đóa lý thuyết: H  nLT hD - Theo số đóa thực:   n LT H  ntt  1 h      h   E0 XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT Đặt vấn đề Bài toán 1: Chiều cao thiết bò truyền khối xác đònh: Để xác đònh số đóa lý thuyết: a) Phương pháp giải tích: Giải đồng thời: Phương trình cân pha: y* = f(x) Phương trình đường làm việc: y = ax + b b) Phương pháp đồ thò: XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT Đặt vấn đề Phương pháp đồ thò: 100 90 80 70 60 50 40 30 20 y = 0,0002x - 0,0434x + 3,5469x 10 R = 0,9998 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT Đặt vấn đề Bài toán 2: Xác đònh độ chuyển hóa phản ứng bậc thiết bò tuân theo mô hình khuếch tán XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT Đặt vấn đề Bài toán 2: Độ chuyển hóa phản ứng bậc thiết bò tuân theo mô hình khuếch tán xác đònh theo biểu thức:  Pe  4 exp    U  1  Pe   Pe  2 1    exp   1    exp       k  Trong đó:    Pe    2  2   1  exp  Pe L  Pe L Pe L XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT Đặt vấn đề Bài toán 3: Xác đònh suất theo sản phẩm hệ thống gồm: thiết bò phản ứng khuấy lý tưởng (VK = m3) làm việc song song với thiết bò 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 VK C1 Q0 C0 Q02 C0 Q C VD C2 HIỆU CHỈNH NGHIỆM HIỆU CHỈNH NGHIỆM Ta thấy tìm nghiệm ng 0,111816 sau 13 lần lặp với độ xác 6,1.10-5 DÙNG NG CÁC CÔNG CỤ CỦA EXCEL Ta giải nhanh bằng: Goalseek Excel Trình tự thực hiện: Tools/Goalseek DÙNG NG CÁC CÔNG CỤ CỦA EXCEL Ta giải nhanh phương trình phi tuyến ng công cụ Solver Excel: Tool\Solver Trình tự thực hiện: Bài tập: Xác đònh số đóa lý thuyết tính toán thiết bò 100 90 80 70 60 50 40 30 20 y = 0,0002x - 0,0434x + 3,5469x 10 R = 0,9998 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Bài tập: Lấy số thứ tự danh sách ch lơp chia cho 10, phần dư số đề để làm tập: TT Dạng phương trình ln(8x)  x  0,5 ln(7x)  2x  ln(6x)  x  0,4 ln(7x)  3x + ln(8x)  2x + ln(6x)  2x + ln(7x)  x +0,5 ln(8x)  3x + ln(6x)  3x 2 10 ln(5x)  x  0,5 Khoảng tách nghiệm [0,01;  5] [0,01;  5] [0,01;  5] [0,01;  5] [0,01;  5] [0,01;  5] [0,01;  5] [0,01;  5] [0,01;  5] [0,01;  5] Độ xác 0,00001 0,00001 0,00001 0,00001 0,00001 0,00001 0,00001 0,00001 0,00001 0,00001 Ví dụ: Số liệu thực nghiệm thiết bò thực với chất thò thu số liệu sau: i t, s 10 C, đvnđ 22 100 121 i 17 18 19 20 21 , s 34 36 38 40 42 12 124 22 44 15 115 23 46 16 110 24 48 18 89 25 50 C, đvnđ 21 18 15 13 11 8,5 10 20 61 26 52 11 22 52 27 54 12 24 45 28 56 13 26 39 29 58 14 28 34 30 60 3,5 2,5 1,5 15 16 30 32 29 25 31 62 Khi tiến hành nh phản ứng ng bậc có  = const thiết bò đẩy lý tưởng ng với tốc độ ng tốc độ chất thò chuyển hóa 72,8% (V = Vth) Hãy xác đònh độ chuyển hóa: Theo số liệu thực nghiệm chất thò; Khi thiết bò hoạt động ng theo mô hình khuếch ch tán; Khi thiết bò hoạt động ng theo mô hình chuỗi thiết bò khuấy; Khi thiết bò hoạt động ng theo mô hình khuếch ch tán độ chuyển hóa xác đònh theo công thức:  Pe  4 exp   2 U  1 1  2 exp Pe   1 2 exp  Pe      Trong đó: k   1 Pe  2  2 2     1  exp  Pe L  Pe L Pe L   E   E           E    E   Ci E     C i  k1    ln 1  U  9,446 Khi tính toán thay vào ta có:    18,892 s 0,500 2 k1   ln 1  , 728   ,93 10 18 , 794 s 2= 105,34 Khi thiết bò hoạt động ng theo mô hình khuếch ch tán độ chuyển hóa xác đònh theo công thức:  Pe  4 exp   2 U  1 1  2 exp Pe   1 2 exp  Pe      Trong đó:   1 k1 Pe 2 0,2984   1  exp PeL  PeL PeL Khi tính toán ng Excel ta có: i 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 , s C, đvnđ 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 22 100 121 124 115 110 89 61 52 45 39 34 29 25 21 18 15 13 10,5 8,5 E( ) iE( ) i E( ) exp( k1 ) exp( k1 )E( ) 0,00183 0,00275 0,01007 0,04577 0,05538 0,05675 0,05263 0,05034 0,04073 0,02792 0,02380 0,02059 0,01785 0,01556 0,01327 0,01144 0,00961 0,00824 0,00686 0,00595 0,00481 0,00389 00320 0,0036613 0,010984 0,0604119 0,3661327 0,5537757 0,6810069 0,7368421 0,805492 0,7331808 0,5583524 0,5235698 0,4942792 0,4640732 0,4356979 0,3981693 0,3661327 0,3267735 0,2965675 0,2608696 0,2379863 0,2018307 0,171167 1473684 0,007 0,044 0,362 2,929 5,538 8,172 10,32 12,89 13,20 11,17 11,52 11,86 12,07 12,20 11,95 11,72 11,11 10,68 9,913 9,519 8,477 7,531 779 0,8706 0,7579 0,6598 0,5744 0,5001 0,4354 0,3790 0,3300 0,2873 0,2501 0,2177 0,1895 0,1650 0,1436 0,1251 0,1089 0,0948 0,0825 0,0718 0,0625 0,0544 0,0474 0413 0,0015937 0,0020812 0,0066434 0,0262891 0,0276929 0,0247065 0,0199477 0,0166110 0,0117004 0,0069815 0,0051812 0,0039034 0,0029451 0,0022352 0,0016598 0,0012457 0,0009109 0,0006797 0,0004931 0,0003721 0,0002616 0,0001844 0001322 Bài toán 3: VK = m3; VĐ = m3; k1 = 1,35.103 1/s; C0 = kmol/m3; GA = 4.103 kmol/s; CP0 = 0;  = const Mô tả hệ thống mô hình:  Q01C V  C exp  k1 D Q02 k1V K  Q01  Q01 C0    Q0 = Q01 + Q02 Q C0 VK Q01 C1 A Q02 C0 B VD Q C Q02 C2 Giải phương trình ng phương pháp khác nhau, kết tính toán tương ứng ng ta có: Uo= 0,728 = 18,787 Pe= 5,4845943 3,44638E-07 k1= 0,0693 Pe= 5,4829365 -7,03275E-05 U= 0,6705 2= 105,34   1,3963602  = 0,2984 U= 0,6718665 Khuếch tán n= n= = = 6,262 U= 0,6608696 4,697 U= 0,6760363 Chuỗi khuấy Solver Goal Seek XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT Bài toán 1: Chiều cao thiết bò truyền khối xác đònh: - Theo số đóa lý thuyết: H  nLT hD - Theo số đóa thực: H  ntt  1 h   n LT  1  h  E    Giải đồng thời: Phương trình cân pha: y* = f(x) Phương trình đường làm việc: y = ax + b Thực chất cần giải phương trình: y* = y f(x) = ax + b Sử dụng phương pháp XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT Bài toán 1: Chiều cao thiết bò truyền khối xác đònh: - Theo số đóa lý thuyết: H  nLT hD - Theo số đóa thực: H  ntt  1 h   n LT  1  h  E    Xác đònh số đóa lý thuyết chưng cất hệ: [...]... CỦA EXCEL Ta còn có thể giải nhanh bằng: Goalseek của Excel Trình tự thực hiện: Tools/Goalseek DÙNG NG CÁC CÔNG CỤ CỦA EXCEL Ta còn có thể giải nhanh phương trình phi tuyến bằng ng công cụ Solver của Excel: Tool\Solver Trình tự thực hiện: Bài tập: Xác đònh số đóa lý thuyết khi tính toán thiết bò 100 90 80 70 60 50 40 30 20 y = 0,0002x - 0,0434x + 3,5469x 10 R = 0,9998 3 2 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70... dựng ng đồ thò dạng ng bảng ng sau: (2) TÁCH CH NGHIỆM HIỆU CHỈNH NGHIỆM      Theo phương pháp lặp Theo phương pháp Newton Theo phương pháp phân đôi Phương pháp dùng ng Goal Seek Phương pháp dùng ng Solver THEO PHƯƠNG PHÁP LẶP Yêu cầu: - Hàm f(x) phải cho dưới dạng ng giải tích: biết công thức; Biết khoảng ng tồn tại nghiệm: [a, b] (biết sau tách ch nghiệm); Cho độ chính xác cần đạt được:  0 bé ... toán 1: Chiều cao thiết bò truyền khối xác đònh: - Theo số đóa lý thuyết: H  nLT hD - Theo số đóa thực:   n LT H  ntt  1 h      h   E0 XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA LÝ THUYẾT Đặt vấn đề Bài... Xác đònh suất theo sản phẩm hệ thống gồm: thiết bò phản ứng khuấy lý tưởng (VK = m3) làm việc song song với thiết bò phản ứng đẩy lý tưởng (VĐ = m3), bên xảy phản ứng bậc có k1 = 1,35.103 1/s;... • Thí nghiệm •Mô hình toán học Sai Thơng số cơng nghệ  = f(, x, y, z) Tiến hành thực nghiệm • So sánh • Đúng •Sử dụng cho tính toán, phân tích, thiết kế, tối ưu hóa điều khiển XÁC ĐỊNH SỐ ĐĨA