Формализованное описание.

При формализованном описании выделяют основные процессы, которые протекают в объекте и которые должны найти отражение в математическом описании объекта. При этом также формулируются основные допущения, позволяющие сократить до разумных пределов число элементарных процессов, установить их взаимосвязи и определить характер их протекания.

При математическом моделировании сложных технологических объектов обычно принимаются во внимание следующие «элементарные» процессы:

1) движение сырьевых и продуктовых потоков в различных фазах;

2) массо- и теплообмен между фазами;

3) химические превращения компонентов:

4) тепловые эффекты химических и физических процессов:

5) теплообмен с окружающим пространством:

6) изменение агрегатного состояния реагентов (плавление, испарения, конденсация и т.д.):

Полнота учета «элементарных» процессов при составлении математической модели объекта зависит от того, насколько тесно взаимосвязаны эти процессы и какое влияние они оказывают на общий итог функционирования процесса. На этом этапе часто вводят различные упрощающие допущения, что позволяет упростить структуру объекта и выделить только основные свойства, имеющие значение для достижения поставленной цели моделирования.

Поэтому одним из важных и основных этапов при составлении формализованного описания объекта моделирования является формулирование цели моделирования. Это позволяет создать достаточно простую модель и выделить основные свойства, интересующие исследователя на данном этапе.

При формализованном описании выделяются также основные параметры, характеризующие объект. Эти параметры должны быть включены в математическое описание. Среди основных параметров можно выделить следующие группы параметров:

· Конструктивные параметры. К этому классу параметров относятся структурные и геометрические параметры, отражающие конструктивное оформление моделируемого объекта.

Физические параметры. К этому классу относятся параметры, описывающие физические характеристики сырьевых и продуктовых потоков веществ моделируемого объекта. Среди этих параметров можно выделить следующие группы:

Параметры состояния потоков представляют численные значения потоков веществ и характеристики их состава.

Параметры свойств потоков. Под параметрами свойств потоков понимают количественные характеристики параметров потоков, не входящие непосредственно в выражение для движущих сил, но необходимые для расчетов условий протекания процессов – теплоемкость, вязкость, плотность, теплота испарения и другие. Параметры этой группы могут зависеть от параметров состояния потоков, например, от состава и температуры, что требует учета этих свойств при составлении математического описания объекта.

Параметры «элементарных» процессов. К этому классу параметров относятся гидродинамические и физико-химические параметры, используемые для описания механизмов «элементарных» процессов, например, движения потов фаз, тепло- и массопередачи, химических реакций и т.д.

Гидродинамические параметры представляют собой характеристики потоков веществ в модели, обусловленные типом используемой модели. Эти параметры модели могут зависеть от физических параметров модели.

Физико-химические параметры -характеристики процессов тепло- и массопередачи, скоростей химических реакций, фазовых превращений и т.д.

Точность полученных результатов моделирования зависит от того, насколько полно отражены различные параметры реального объекта в его математической модели и насколько количество и пределы изменения переменных состояния соответствуют наблюдаемости системы.