Разработка средствами Mathcad модулей гомогенных химических реакторов идеального смешения и идеального вытеснения

Лабораторная работа №5

Моделирование гомогенных химических реакторов в Mathcad

Цель работы: разработать средствами Mathcad модули гомогенных химических реакторов идеального смешения и идеального вытеснения на основе функциональных операторов, полученных в Лабораторной работе №3.

            Постановка задачи. Подробно разработка функционального оператора (ФО) статической физико-химической системы (ФХС) РИВ с заданным механизмом сложной химической реакции, основанная на принципах системного анализа, выполнена в Лабораторной работе №3.  В этой же работе, и также на основе принципов системного анализа, был  разработан ФО динамической ФХС РИС. Программная реализация ФО была выполнена  средствами SIMULINK, т.е. модули ФХС РИВ и РИС представляли собой S-модели. В данной лабораторной работе необходимо разработать  модули ФХС РИВ и РИС средствами Mathcad, т.е. ввести, отладить и протестировать документы  Mathcad, реализующие ФО РИВ и РИС.

Порядок выполнения работы.

1. Ввести документ Mathcad, реализующий ФО статической ФХС РИВ с заданным в индивидуальном задании механизмом химической реакции. В документе в текстовом блоке указать фамилию и номер варианта. Константы, входные концентрации, время пребывания взять из Лабораторной работы №3. Пример подобного документа приведён на рис.1, результаты моделирования – на рис.2. Сохранить документ в папке своей группы в файле riv330_№компьютера.
2. Сравнить полученные результаты с результатами моделирования РИВ в SIMULINK.
3. Ввести документ Mathcad, реализующий ФО динамической ФХС РИС. Константы, входные концентрации, время пребывания и время выхода реактора на стационарный режим  взять из Лабораторной работы №3. Сохранить документ в папке своей группы в файле ris330_№компьютера.
4. Сравнить полученные результаты с результатами моделирования РИС в SIMULINK.

Требования к оформлению отчёта.

1. Название, цель работы.
2. ФО РИВ в стационарных условиях или ссылка на соответствующую систему ОДУ с указанием граничных условий в Лаб.раб.№3.
3. Модуль РИВ и результаты тестирования.
4. ФО РИС в нестационарных условиях или ссылка на соответствующую систему ОДУ с указанием начальных условий в Лаб.раб.№3.
5. Модуль РИС и результаты тестирования.
6. Выводы по работе, сравнение эффективности реакторов.

Рис.1. Статическая модель РИВ в изотермических условиях.

Рис.2. Результаты моделирования РИВ.