Bài giảng Tin học ứng dụng trong công nghệ hóa học - Xác định thời gian sấy

Nội dung text: Bài giảng Tin học ứng dụng trong công nghệ hóa học - Xác định thời gian sấy

1. XAXÁCÙC ĐĐỊNHỊNH THTHƠỜIØI GIANGIAN SASẤYÁY 1. Đặt vấn đề 2. Thực hiện bằng máy tính (Excel): PP Newton PP Lặp Dùng Solver 3. Ứng dụng 4. Bài tập
2. XAXÁCÙC ĐĐỊNHỊNH THTHƠỜIØI GIANGIAN SASẤYÁY 1. Đặt vấn đề * ĐểxácđịnhUth, U , No Tiến hành thí nghiệm: -Xây dựng đường cong sấy - Đường cong tốc độ sấy * -Từđĩxácđịnh: Uth, U , N0 -Xác định thờigiansấy: du  U u d τ t2 0•B D tU • •N0 C B t0 • B C •C •D * U •  • DU Uth 1 2 A
3. XAXÁCÙC ĐĐỊNHỊNH THTHƠỜIØI GIANGIAN SASẤYÁY 1. Đặt vấn đề Thay số liệu thực nghiệm: u1 = 50% u2 = 10% 1 = 9,32 h ’ u 1 = 35 % u’2 = 8%  = 6,92 h u’’1 = 15% u’’2 = 5 %  = 4,84 h Qui ổitìmu*, uth và N0 U*U’th U*U’th U* U’th
4. TTÍÍNHNH TOATOÁNÙN HEHỆÄ THIETHIẾTÁT BỊBỊ PHAPHẢNÛN ƯỨNGÙNG 1. Đặt vấn đề Bài toán 2: Xác định năng suất theo sản phẩm của hệ thống gồm: 3 thiết bị phản ứng khuấy lý tưởng (VK = 1 m ) làm việc song song 3 với thiết bị phản ứng đẩy lý tưởng (VĐ = 2 m ), nếu bên trong xảy 3 ra phản ứng là bậc 1 có k1 = 1,35.10 1/s; nồng độ đầu của chất 3 3 tham gia phản ứng là C0 = 2 kmol/m ; năng suất nhập liệu là 4.10 kmol/s; khối lượng riêng của hỗn hợp là không đổi, trong dòng nhập liệu không có sản phẩm? Q01 C0 VK Q01 C1 Q01 Q02 Q0 Q0 C0 Q C A B Q01C0 k1VD C0 exp VD Q01 k1VK Q02 Q02 C0 Q02 C2 Giải hệ tìm Q01 và Q02
5. XAXÂYÂY DDƯỰÏNGNG MOMÔÂ HHÌNHÌNH 1. Đặt vấn đề Bài toán 3: Xác định các tham số của mô hình sau từ số liệu thực nghiệm x2 x3 x4 x5 K1 n C Re Fr K 4 K 5 Từ số liệu thực nghiệm tính được: TT K1 K2 = Re K3 = Fr K4 K5 1 99,60 747 0,00211 20,5 10,567 2 75,00 2250 0,01911 20,5 13,666 3 38,10 1143 0,00493 9,32 17,672 4 62,25 747 0,00210 6,80 26,973 5 62,25 747 0,00210 7,88 31,061 2 2 nd n d CD CD Re Fr K4 K5  g X CC Giải hệ phương tình tìm được các tham số xi
6. CHOCHỌNÏN GIAGIÁÙ TRỊTRỊ GAGẦÀNN ĐĐUÚÙNGNG BANBAN ĐĐAẦÀUU Không cóù phương pháùp phương pháùp chung đểå chọnï Mỗi trườngø hợïp cụï thểå: kháùc nhau phụï thuộäc vàøo kinh nghiệäm của ngườiø giải f1 x1 , x2 0 Giả sử, cần giải hệ 2 phương trình: (2) f2 x1 , x2 0 Cho x1 một vài giá trị: từ x1D đến x1C bước x; Coi (1) đã biếtx1i giảif1(x1, x2) = 0 tìm x21 Tương tự coi x1i đã biết trong (2): tìm x22 để f2(x1, x2) = 0 Sau đó xây dựng độ thị: sự phự thuộc của x1i vào x21, x22 giao điểm của chúng là giá trị gần đúng
7. x3 x3 6x 3 0 (a) VVíí dudụ:ï: CaCầnàn giagiảûii hehệä phphưươngơng trtrììnhnh:: 1 2 1 3 3 (3) x1 x2 6x2 2 0 (b) Ta chọïn: xD = 0, xC = 1, x = 0,2 Lập bảng tính có dạng
8. Chọïn vùøng A4:C9 đểå xây dựïng đồà thị quan hệä giữõa x21 vàø x22 theo x1, kếát quảû như hình vẽ Như vậy chọn nghiệm gần đúng ban đầu x1 = 0,5 và x2 = 0,5õ
9. PHPHƯƯƠNGƠNG PHAPHÁPÙP NEWTONNEWTON Cho F(X), X0,  Viết: P = J 1F Tính: Xi+1 = Xi –Pi 2  Pi <  Thay X0 = X1 Kết thúc
10. HIEHIỆUÄU CHCHỈỈNHNH NGHIENGHIỆMÄM BABẰNGÈNG PHPHƯƯƠNGƠNG PHAPHÁÙPP NEWTONNEWTON KhiKhi saisai sosốá cocònøn lơlớnùn nênnên cacầnàn hiehiệuäu chchỉỉnhnh tietiếápp:: XXi+1 == XXi PP Dùng lệnh Copy và Edit/Paste/Past Sperial để copy X mới Kết quả sau 2 lần lặp:
11. HIEHIỆUÄU CHCHỈỈNHNH NGHIENGHIỆMÄM BABẰNGÈNG PHPHƯƯƠNGƠNG PHAPHÁÙPP LALẶPËP f x , x 0 Xéùt giảiû hệä 2 phương trình dạïng: 1 1 2 f2 x1 , x2 0 g g 1 1 1 x1 x2 Điều kiện để bài toán hội tụ là: g2 g2 1 x1 x2
12. GiaGiảiûi hehệä phphưươngơng trtrììnhnh:: 3 3 x1 x2 6x1 3 0 3 3 x1 x2 6x2 2 0 Hệ phương trình trên có thể được viết về dạng: 1 3 3 x1 x1 x 3 6 2 1 3 3 x2 x1 x2 2 6 Giá trị gần đúng ban đầu x1 = 0,5; x2 = 0,5 Với độ chính xác  = 0,00001 Chuẩn bị bảng tính trên Excel như sau:
13. KEKẾTÁT QUAQUẢÛ NHANHẬNÄN ĐƯĐƯƠỢCÏC
14. BABÀIØI TATẬÄP:P: Hãy giảûi hệä phương trình phi tuyếán sau vớiù độä chính xáùc cho trướcù 10 5 vàø bướùc h = 0,2 trên khoảngû [0,1], vàø xácù định chính xácù nghiệäm lớùn: f1(x1,x2)f2(x1,x2) Khoảng nghiệm Bước Độ chính xác 5 exp(x1) x2 sin(x1) x2 + 1,5 10 5 exp(x1) x2 cos(x1) + x2 2,5 10 5 exp(x1) x2 sin(x1) + x2 1,5 10 5 exp(x1) x2 0,5 cos(x1) + 2x2 3 10 4 exp(x1) x2 0,5 2cos(x1) + x2 3 10 [0,1] 0,2 5 exp(x1) x2 0,5 sin(x1) + 2x2 1,5 10 5 exp(x1) 2x2 0,7 sin(x1) + 2x2 1,5 10 5 exp(x1) 2x2 0,7 1,2cos(x1) x2 0,9 10 3 5 x1.x2 x2 2 cos(x1) + x2 2,5 10 3 4 x1.x2 x2 2 sin(x1) + x2 1,5 10