Міністерство  освіти  і  науки  україни

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ  І  НАУКИ  УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ  НАЦІОНАЛЬНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ

Імені ВОЛОДИМИРА  ДАЛЯ

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

До виконання курсової роботи з дисципліни

«Моделювання в хімічних виробництвах»

(для студентів освітнього ступеню магістр, що навчаються

За спеціальністю 133 «Галузеве машинобудування»

Зі спеціалізацією «Обладнання хімічних виробництв та

Підприємств будівельних матеріалів»)

(Електронне видання)

ЗАТВЕРДЖЕНО

на засіданні кафедри

Машинознавство та обладнання

промислових підприємств

Протокол № ____ від _________

Сєверодонецьк 2016

УДК 681.518

Методичні вказівки до виконання курсової роботи з курсу «Моделювання в хімічних виробництвах» для студентів освітнього ступеню магістр (Електронне видання) /Уклад.: Єлісєєв П.Й. – Сєверодонецьк: Вид-во СНУ ім. В.Даля, 2016. – 14 с.

 

Методичні вказівки містять основні відомості про мету, зміст і оформлення курсової роботи, роз’яснення та поради, які полегшують засвоєння матеріалу та виконання курсової роботи.

 

 

Укладач:                                 Єлісєєв П.Й., доцент

 

Відповідальний за випуск:     Єлісєєв П.Й., доцент

 

Рецензент:                               Архипов О.Г., професор

 

ЗМІСТ

 

№ за/п					Стор.
		Передмова………..…………..…….………...………….			4
1.		Загальні положення………………..…………………....			5
2.		Склад курсової роботи……………..…..…………….....			6
3.		Оформлення звіту з курсової роботи….………………			6
4.		Зміст звіту з курсової роботи……………….………….			7
	4.1.		Титульний лист……………………..…….……………..		7
	4.2.		Завдання до курсової роботи…………………………...		7
	4.3.		Реферат…………………………………………………..		7
	4.4.		Пояснювальна записка………………………………….		8
			4.4.1.	Передмова……………………………………………	9
			4.4.2.	Літературний огляд………………………………….	9
			4.4.3.	Аналіз технологічного процесу як об’єкта, що моделюють…………………………………………..	9
			4.4.4.	Складання загальної детермінованої математичної моделі технологічного об’єкта….	11
			4.4.5.	Графічний аналіз статичної математичної моделі технологічного об’єкта……………	13

 

 

ПЕРЕДМОВА

 

Особливістю сучасних процесів хімічної технології, що протікають із високими швидкостями при високих температурах і тисках у багатофазних системах, є їхня значна складність.

Зовнішній потенціал інформації про хіміко-технологічні процеси дуже великий. Для того щоб пропустити необхідну кількість інформації по каналах сприйняття, нам треба зменшити інформаційний потенціал. Це досягається пізнанням процесу через моделі – спрощені системи, які відображають окремі, обмежені в потрібному напрямку, сторони явищ досліджуваного процесу.

При побудові математичної моделі реальне явище спрощується, схематизується й отримана схема описується залежно від складності явища за допомогою того або іншого математичного апарата.

У моделі повинні бути враховані усі найбільш істотні фактори, що впливають на процес, і разом з тим вона не повинна бути захаращена безліччю дрібних, другорядних факторів, які тільки ускладнять математичний аналіз і зроблять дослідження не придатними для подальшого використання.

Математичний опис, щоскладає структуру моделі, залежно від процесу є системою кінцевих або диференціальних рівнянь, які відображають взаємний вплив різних параметрів. При цьому присутність у математичному описі рівнянь одного виду (наприклад, кінцевих) не виключає наявності рівнянь іншого виду (диференціальних).

Необхідно, щоб модель вірно описувала якісні й кількісні властивості процесу, який моделюється, тобто вона повинна бути адекватна процесу.

Кінцевою метою розробки математичних моделей є прогноз результатів проведення процесу й вироблення рекомендацій з можливих впливів на його хід. При відсутності достатньої інформації про досліджувані явища їх вивчення починається з побудови найпростіших моделей, але без порушення основної (якісної) специфіки досліджуваного процесу.

Математичне моделювання включає три етапи:

1) формалізацію досліджуваного процесу – складання математичного опису його моделі;

2) створення алгоритму, що моделює досліджуваний процес;

3) установлення адекватності моделі досліджуваному об’єкту.

Методи математичного моделювання в комбінації із сучасними обчислювальними засобами дозволяють при відносно невеликих матеріальних витратах досліджувати різні варіанти апаратурного оформлення процесу, вивчити його основні особливості й розкрити резерви вдосконалення. При цьому в рамках використовуваної моделі завжди гарантується відшукання оптимальних розв’язків.

При математичному моделюванні процес досліджують, змінюючи різні параметри, що зв’язані у вигляді математичної моделі, на обчислювальній машині. Це дозволяє швидко одержувати відомості про різні варіанти досліджуваного процесу. Важливо відзначити, що здійснити оптимізацію математичної моделі й, як наслідок, самого процесу можна у відносно короткий термін шляхом відтворення оптимальних варіантів моделі. Математичне моделювання набагато дешевше фізичного моделювання незалежно від того, виражені вартості в грошах або в часі.

 

 

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

 

Методичні вказівки складено відповідно до робочої програми з курсу «Моделювання в хімічних виробництвах» для студентів освітнього ступеню магістр, що навчаються за спеціальністю 133 «Галузеве машинобудування» зі спеціалізацією «Обладнання хімічних виробництв та підприємств будівельних матеріалів».

Метою даних указівок є допомога студентам у формуванні знань й умінь, необхідних для аналізу технологічних об’єктів галузі та синтезу математичних моделей цих об’єктів.

У результаті вивчення дисципліни студент має знати:

• роль математичного моделювання для проектування та оптимізації технологічних об’єктів;

• основні типи моделей;

• правила застосування математичних моделей різних типів;

• методи розробки математичних моделей.

Уміти та мати навички:

• робити аналіз технологічного об’єкта із визначенням вхідних, вихідних параметрів і параметрів стану;

• складати інформаційне-логічні схеми технологічних об’єктів;

• обирати відповідні типи математичних моделей;

• обробляти початкові дані стосовно типу обраної математичної моделі;

• виконувати ідентифікацію моделей із застосуванням комп'ютера;

• перевіряти адекватність розробленої математичної моделі технологічному об’єкту;

• застосовувати необхідні математичні методи.

Окремі частини курсової роботи виконуються із застосуванням комп'ютерів. При цьому можна використовувати таке програмне забезпечення: математичні пакети загального призначення МаthСАD, MatLab, Марle V і т.і.

Комп'ютери повинні мати пристрій для друку. Результати розрахунків роздруковуються на принтері і додаються до звіту.

Для успішного виконання курсової роботи рекомендується скласти план-графік самостійної роботи, в якому запланувати строки вивчення необхідного теоретичного матеріалу та виконання окремих розділів роботи.

Якщо під час виконання курсової роботи з'являються запитання, на які не знаходиться відповідь у лекційному матеріалі та підручниках, необхідно звертатись за консультацією до ведучого викладача.

 

 

СКЛАД  КУРСОВОЇ  РОБОТИ

 

Матеріали з курсової роботи оформлюються у вигляді пояснювальної записки, яка включає:

•    титульний лист;

•    завдання до курсової роботи;

•    реферат;

•    змістовна частина пояснювальної записки.

 

 

Титульний лист

 

Титульний лист оформлюється відповідно до зразка (Додаток).

 

Завдання до курсової роботи

 

Завдання до курсової роботи індивідуальне. Варіант завдання видається кожному студенту відповідно до його номеру у журналі академічної групи.

Завдання видається ведучим викладачем у друкованому вигляді, або акуратно й розбірливо переписується студентом.

У завданні студентові пропонується скласти детерміновану математичну модель заданого технологічного об’єкта. На основі конкретних параметрів технологічного обладнання розрахувати коефіцієнти моделі та за допомогою комп'ютера побудувати статистичні залежності та криву перехідного процесу. Результати розрахунків роздруковуються на принтері і додаються до звіту.

 

Реферат

 

Реферат повинен містити:

• відомості про обсяг звіту, кількість рисунків, таблиць та використаних джерел інформації;

• текст реферату;

• перелік ключових слів.

 

У тексті реферату стисло описують зміст виконаної роботи, прийняті рішення, а також засоби, які реалізують ці рішення, їх технічну ефективність. Усього 10…12 речень.

До переліку ключових слів додаються слова, що характеризують зміст виконаної роботи. Ключові слова записують великими літерами в називному відмінку через коми в рядок, наприклад, РЕКТИФІКАЦІЙНА КОЛОНА, МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ і т.і. В сукупності вони повинні давати достатньо повну уяву про зміст роботи.

 

Пояснювальна записка

 

У складі пояснювальної записки виділяються наступні розділи:

Загальна частина пояснювальної записки

Зміст – розділ не нумерується.

Передмова – розділ не нумерується.

1. Літературний огляд.

Одержання детермінованої математичної моделі)

2. Аналіз технологічного об’єкту як хіміко-технологічної системи.

3. Складання загальної детермінованої математичної моделі.

4. Одержання довідникових даних.

5. Одержання статичної моделі технологічного об’єкта.

6. Одержання динамічної моделі технологічного об’єкта.

7. Одержання перехідних характеристик технологічного об’єкта за його статичною та динамічною моделями.

Заключна частина пояснювальної записки

Висновок – розділ не нумерується.

Список літератури – розділ не нумерується.

Слідує звернути увагу, що нумеруються тільки розділи, що відносяться до змістовної частини пояснювальної записки.

 

Передмова

 

У передмові необхідно навести обґрунтування необхідності та актуальності робіт з моделювання технологічних об’єктів. Треба сказати про основні типи моделей, що застосовуються для цілі моделювання технологічних об’єктів, а також методи отримання таких моделей. Також необхідно вказати на результати застосування моделей і моделювання при розробці та проектуванні виробництв, включно з економічною складовою. Передмова має закінчуватися чітким формулюванням мети та задач курсової роботи. Обсяг цієї частини – 1…2 стор.

 

Літературний огляд

 

Мета даного розділу – зробити аналіз сучасного стану й розвитку методів та підходів до моделювання технологічних об’єктів. Досліди проводяться за патентною та науково-технічною літературою.

Слід звернути особливу увагу на методи одержання детермінованих моделей з використанням матеріальних та енергетичних балансів, а також експериментально-стохастичні методи.

У літературному огляді посилання на літературні джерела обов'язкові. Посилання на літературне джерело здійснюється у вигляді цифри, замкненій у квадратні дужки, і розташовується після описання змісту цього джерела. Цифра вказує на порядковий номер літературного джерела згідно бібліографічного списку. Нумерація виконується у порядку зустрічі літературного джерела за текстом. Обсяг цієї частини – 2...3 стор.

 

ЛІТЕРАТУРА

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Изд. 8-е. М.: Химия, 1971. – 822 с.

2. Краткий справочник физико-химических величин. /Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой. – Л.:Химия, 1983.– 232 с.

3. Справочник химика. В 6 т. – Л.: Химия, 1966.

4. Целіщев О.Б., Єлісєєв П.Й., Лорія М.Г., Захаров І.І. Математичне моделювання технологічних об’єктів: Підручник – Луганськ: Вид-во Східноукр. нац. ун-ту, 2011. – 421 с.

 

ДОДАТОК

 

Імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

 

до курсової роботи з дисципліни

«Моделювання в хімічних виробництвах»

на тему:

 

(тема курсової роботи)

 

 

Виконав                                                 _____________________

(Прізвище, ім'я, по батькові)

 

Перевірив                 _______ _____________________

(Посада)        (Прізвище, ім'я, по батькові)

 

 

Сєверодонецьк  20___

 

Електронне видання

 

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання курсової роботи з дисципліни

«Моделювання в хімічних виробництвах»

(для студентів освітнього ступеню магістр, що навчаються

за спеціальністю 133 «Галузеве машинобудування»

зі спеціалізацією «Обладнання хімічних виробництв та

підприємств будівельних матеріалів»)

 

 

Укладач:

 

Петро Йосипович ЄЛІСЄЄВ

 

 

Редактор         Єлісєєв П.Й.

Техн. редактор     Єлісєєв П.Й.

Оригинал-макет     Єлісєєв П.Й.

 

 

Підписано до друку ________

Формат 60×84¹/₁₆. Папір типограф. Гарнітура Times

Печатка офсетна. Ум.друк.аркушів              Навч.вид.л.

Наклад_____прим. Вид.№_____Зам.______Безкоштовно

 

 

Видавництво: СНУ ім. Володимира Даля

 

Адреса видавництва: 93400, м. Сєверодонецьк, Луганська обл.

пр. Центральний, 59а, головний корпус

телефон: [phone]

E-mail: [e-mail]

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ  І  НАУКИ  УКРАЇНИ