«Математичне моделювання хіміко-технологічних процесів»

«План лекцій»

Тема 1. Застосування ЕОМ на різних етапах створення ХТС.

  1. Основні поняття теорії інформації.
  2. ЕОМ, як елемент ХТС.
  3. Методи роботи з ЕОМ.
  4. Банк даних фізико-хімічних величин та їх структура.
  5. Принципи формування банка даних.

Тема 2. Основні поняття та принципи побудови математичних моделей.

  1. Етапи складання моделей.
  2. Рівняння балансу маси, енергії.
  3. Системи рівнянь математичного опису.
  4. Алгоритми рішень системи рівнянь.
  5. Чисельні методи.

Тема 3. Побудова  математичної моделі методом найменших квадратів.

  1. Теоретичні посилки методу, алгоритм методу та стандартні програми.
  2. Чисельні методи диференціювання.

Тема 4. Методи розв’язання систем лінійних та нелінійних рівнянь.

  1. Метод Гауса-Жордано.
  2. Метод визначників.
  3. Метод ітерацій.

Тема 5. Використання експериментальної інформації для побудови математичних моделей.

  1. Лінеаризація математичних моделей швидкості реакцій, визначення адекватності розрахункової та експериментальної швидкості.
  2. Інтерполяція та апроксимація.

Тема 6. Розробка математичних моделей.

  1. Використання моделей ідеального витіснення та ідеального перемішування.
  2. Математичний опис каталітичного та масообміних процесів.

Тема 7. Рішення систем диференційних рівнянь.

  1. Побудова математичних моделей на основі систем диференційних рівнянь.
  2. Швидкість реакції.
  3. Зміна концентрацій компонентів реакції та диференціальні рівняння.

Тема 8. Розрахунок  визначеного інтегралу та ентальпійного балансу.

  1. Методи рішення визначеного інтегралу.
  2.  Метод прямокутників; трапеції.
«Перелік лабораторних робіт»
  • Засвоєння методів роботи з ЕОМ. Робота з дисплеєм, запис програм та виправлення помилок
  •  Розрахунок матеріального балансу хімічних реакцій.
  • Розрахунок фізико-хімічних властивостей компонентів в реакції.
  • Розрахунок термодинамічних характеристик реакцій. Розрахунок ГДК викидів в газовій фазі.
  • Розрахунок виходу реакції методом половинного поділу.
  • Розрахунок констант швидкості чисельними методами диференціювання
  • Розрахунок системи лінійних рівнянь методом Гауса- Жордана.
  • Розрахунок концентрації компонентів реакції
  • Визначення констант швидкості в кінетичних рівняннях
  • Розрахунок каталітичного реактору
  • Розрахунок об’єму хімічних реакторів
  • Розрахунок систем диференціальних рівнянь.
  • Визначення часу хімічних реакцій
  • Розрахунок об’єму реактора з використанням визначеного інтегралу
«Перелік питань для підсумкового контролю»
  1. Основні поняття теорії інформації.
  2. Банк даних фізико-хімічних величин та їх структура.
  3. Принципи формування банка даних.
  4. Етапи складання моделей.
  5. Рівняння балансу маси, енергії.
  6. Системи рівнянь математичного опису.
  7. Алгоритми рішень системи рівнянь.
  8. Чисельні методи.
  9. Теоретичні посилки методу, алгоритм методу та стандартні програми.
  10. Чисельні методи диференціювання.
  11. Метод Гауса-Жордано.
  12. Метод визначників.
  13. Метод ітерацій.
  14. Лінеаризація математичних моделей швидкості реакцій, визначення адекватності розрахункової та експериментальної швидкості.
  15. Інтерполяція та апроксимація.
  16. Використання моделей ідеального витіснення та ідеального перемішування.
  17. Математичний опис каталітичного та масообміних процесів.
  18. Побудова математичних моделей на основі систем диференційних рівнянь.
  19. Методи рішення визначеного інтегралу.
  20. Метод прямокутників; трапеції.
«Напрямок варіантів тем рефератів»
  1. Системи нелінійних рівнянь: Метод Гауса. Метод Ньютона-Рафсона.
  2. Розрахунок рівноважного виходу в хімічних реакціях.
  3. Розрахунок рівнянь балансу маси, енергії.
  4. Аналіз математичних моделей і каталітичних реакторів
  5. Розрахунки масообмінних процесів
  6. Розрахунки швидкості реакцій з використанням визначеного інтегралу
«Рекомендована література»
  1. Рудавський Ю.К. Математичні методи в хімії та хімічній технології. – Львів: Світ, 1993
  2. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам программ на языке Бейсик. – М.: Наука, 1989
  3. Расчеты химико-технологических процес сов. – Л.: Химия, 1986
  4. Зайцев И.Д. Технология соды. – М: Химия, 1986
  5. Справочник азотчика. Т.I, II – М.: Химия, 1987
  6. Кафаров В.В. Математическое моделирование основних процес сов химическихпротзводств. – М.: Высшая школа, 1991
  7. Товажнянський Л. Л. и др. під ред. Лобойко О. Я. Технологія зв’язаного азоту: підручник; – Х.: НТУ “ХПІ”, 2007. – 450 с.
  8. Методи розрахунків у технології неорганічних виробництв (ч.1 Зв’язаний азот): Підручник / Лобойко О.Я., Товажнянський Л.Л., Слабун І.О. та ін. – Харків: НТУ «ХПІ», 2001. – 512с.
  9. Соловей Л. В. Программирование на языке С#: підручник; – Х.: НТУ “ХПІ”, 2016. – 356 с.