Issiqlik almashish jaryonlarini modellashtirish va sintez qilish

Q’_a = aQ_c; Q’_b = bQ_c
A, B va C modda miqdorlari o‘zgarishini (Q_a, Q_b i Q_c) quyidagi tenglamalar yordamida hisoblaniladi:
Q_a = Q_ao - a ^. Q_c
Q_b = Q_bo - b ^. Q_c (5.1)
Q_c = C_c (Q_ao Q Q_bo)
bu yerda, Q_ao va Q_bo, A va B moddalarning boshlang‘ich miqdorlari.
A va B kompanentlar konsentratsiyalarini (C_a, C_b) hisoblash uchun, quyidagi tenglamalardan foydalanish mumkin:
C_a = (Q_ao - a ^. Q_c) / (Q_ao Q Q_bo)
C_b = (Q_bo - b ^. Q_c) / (Q_ao Q Q_bo) (5.2)
Kimyoviy jarayon ketishi bilan, kimyoviy reaksiya kinetikasini hisobga olib, A va B moddalarning o‘zaro ta’siri natijasida, modda miqdorini (V^.C_c) izgarishini quyidagicha yozish mumkin: (5.3)

Matlab dasturida masalani yechish

Masalaning natijasi:

Xulosa: Tenglamalarni bir tenglamalar sistemasiga keltirib, davriy kimyoviy reaktorni matematik modelini oldik. Bu matematik modelni hisoblash usulini tanlab , masalani yechish ketma-ketligini aniqladik va masalani yechish blok-sxemasini tuzdik.

LABORATORIYA ISHI -6
TRUBASIMON KIMYOVIY REAKTORLARNI MODELLAShTIRISh
Bajardi: Xamidullayeva Zebo
Tekshirdi : Jabborov A.

2. 
   Ishning maqsadi.
   

Uzluksiz kimyoviy reaktorlarni modellashtirish va reaktor uzunligi bo‘yicha konsentratsiyani taqsimlanishini aniqlash.
III. Masalaning qo‘yilishi va nazariy asoslari.
Trubasimon reaktorni ko‘raylik (14.1-rasm). Reaktorga yuklangan moddalar, reaktordan o‘tib borishi jarayonida, o‘zaro kimyoviy ta’sir natijasida konsentratsiyalari o‘zgarib boradi.
G

14.1- rasm. Trubasimon reaktordagi elementarxajm

Ushbu jarayonning matematik modelini tuzish uchun, V elementar xajmda ketayotgan jarayonni ko‘rib chiqaylik. Bu elementar xajmga modda ma’lum bir parametrlar bilan kirib, bir zumda shu elementar xajmga tarqaladi. Elementar xajmdagi jarayonlarning shunday tasavvuriga asoslangan holda, shu elementar xajmdagi modda miqdorining o‘zgarishi, unga kelayotgan va ketayotgan modda miqdorlariga va kimyoviy reaksiya tezligiga bog‘liq deb, quyidagilarni yozishimiz mumkin:

bu yerda, Q - ushbu xajmdagi komponent miqdori, ya’ni,
Q = V ^. C
C - qurilayotgan modda konsentratsiyasi;
G - reaktordan o‘tayotgan modda sarfi;
W_r - kimyoviy reaksiya tezligi.
Matematik o‘zgartirishlardan so‘ng:

V = S ^.  l , ni hisobga olib (S - reaktor kesim yuzasi) quyidagini olamiz

Agar, C (l+l) - C (l, ), bu konsentratsiyani reaktor uzunligi bo‘yicha o‘zgarishi ekanligini hisobga olsak, unda yuqoridagi tenglamani hususiy hosila ko‘rinishida yozishimiz mumkin, ya’ni, bu reaktorda konsentratsiyani o‘zgarishini ham vaqt bo‘yicha, ham reaktor uzunligi bo‘yicha ko‘ramiz.
( 6.1)
bunda,  - oqimning chiziqli tezligi, quyidagi tenglama bo‘yicha hisoblanadi,

Shunday qilib, trubasimon reaktorlarda ketayotgan jarayon, oqimlar strukturasi bo‘yicha ideal siqib chiqarish modellariga mos kelar ekan.
Faraz qilaylik, bu reaktorda quyidagi stexiometrik tenglama bo‘yicha kimyoviy reaksiya ketmokda:
A + B  C
Unda, bu elementar kimyoviy jarayon uchun, kimyoviy reaksiya tezligini quyidagicha yozish mumkin:
W_r = k ^. C_a ^. C_b (6.2)
bu yerda, k - kimyoviy reaksiya tezligi konstantasi; С_a, C_b - o‘zaro ta’sirga kirishayotgan A va B komponentlar konsentratsiyalari.
Matlab dasturida masalani yechish

Natija:

Xulosa : Uzluksiz kimyoviy reaktorlarni modellashtirish va reaktor uzunligi bo‘yicha konsentratsiyani taqsimlanishini aniqlash labaratoriyasida biz berilgan tenglamalarni bir tenglamalar sistemasiga keltirib, hisoblash usulini tanlab, masalani yechish ketma-ketligini aniqlab natija grafik ko’rinishda bo’ldi.