А.В. Клинов, А.В. Малыгин
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО
МАТЕМАТИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ
ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
Учебное пособие
Казань
КГТУ
2011
УДК 66.011:51.74+519.2
ББК 35.11:22.1
К 49
Клинов А.В. <...> ISBN Рассмотрены
некоторые
задачи
математического
моделирования химико-технологических процессов: описание свойств
веществ и условий фазового равновесия; моделирование процессов
разделения и химических превращений в аппаратах. <...> Разобраны
математические методы, используемые при решении этих задач, а
также их реализация в среде математического пакета Mathcad. <...> Основы математического пакета
Mathcad
5
Лабораторная работа 2. <...> Основы программирования в
пакете Mathcad
42
Лабораторная работа 5. <...> Определение условий фазовых
равновесий пар-жидкость идеальных растворов
50
Лабораторная работа 6. <...> Проектный и поверочный расчет
абсорбера
74
Лабораторная работа 9. <...> Моделирование процесса
ректификации бинарной смеси в тарельчатой колонне
88
Библиографический список
97
Приложения
98
ВВЕДЕНИЕ
Математическое моделирование является эффективным
инструментом инженерных и научно-исследовательских расчетов,
который позволяет решать задачи проектирования новых и повышения
эффективности существующих процессов. <...> На химико-технологические процессы влияет большое
количество элементарных явлений, таких как гидродинамика,
кинетика, фазовое равновесие и т.д., которые к тому же и
взаимосвязаны. <...> Для численного решения этих задач
предлагается использовать математический пакет Mathcad, который
является средой для выполнения на компьютере разнообразных
расчетов. <...> . Наборные
панели могут быть выведены на экран все сразу или в нужном
количестве. <...> Кнопки на наборных панелях вводят в месте
расположения курсора общепринятые и специальные математические
знаки и операторы. <...> 1.1 представлены наборные панели
Mathcad, вызываемые из панели инструментов «Математическая»
(Вид → Панели инструментов → Математическая):
Калькулятор – содержит арифметические инструменты <...>
Лабораторный_практикум_по_математическому_моделированию_химико-технологических_процессов._Учебное_пособие.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический университет»
А.В. Клинов, А.В. Малыгин
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО
МАТЕМАТИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ
ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
Учебное пособие
Казань
КГТУ
2011
Стр.1
УДК 66.011:51.74+519.2
ББК 35.11:22.1
К 49
Клинов А.В.
Лабораторный практикум по математическому моделированию
химико-технологических процессов: учебное пособие / А.В. Клинов,
А.В. Малыгин; М-во образ. и науки РФ, Казан. гос. технол. ун-т. –
Казань: КГТУ, 2011. – 100 с.
ISBN ----
Рассмотрены
некоторые
задачи
математического
моделирования химико-технологических процессов: описание свойств
веществ и условий фазового равновесия; моделирование процессов
разделения и химических превращений в аппаратах. Разобраны
математические методы, используемые при решении этих задач, а
также их реализация в среде математического пакета Mathcad.
Предназначено для студентов всех форм обучения, изучающих
«Математическое
дисциплину
моделирование
технологических процессов».
Подготовлено на кафедре «Процессы и аппараты химической
технологии».
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского государственного технологического университета
химикоРецензенты:
д-р техн. наук, проф. А.Г. Лаптев
канд. техн. наук, доц. Д.А. Шапошников
ISBN ----
© Клинов А.В., Малыгин А.В., 2011
© Казанский государственный
технологический университет, 2011
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Лабораторная работа 1. Основы математического пакета
Mathcad
Лабораторная работа 2. Функции регрессии. Численное
решение алгебраических уравнений и системы уравнений.
Лабораторная работа 3. Решение дифференциальных
уравнений
Лабораторная работа 4. Основы программирования в
пакете Mathcad
Лабораторная работа 5. Определение условий фазовых
равновесий пар-жидкость идеальных растворов
Лабораторная работа 6. Определение коэффициентов
активности по экспериментальным данным фазового
равновесия пар – жидкость
Лабораторная работа 7. Определение фазовой
диаграммы вещества на основе аналитического уравнения
состояния
Лабораторная работа 8. Проектный и поверочный расчет
абсорбера
Лабораторная работа 9. Моделирование реакций в
аппаратах с различной структурой потока
Лабораторная работа 10. Моделирование процесса
ректификации бинарной смеси в тарельчатой колонне
Библиографический список
Приложения
стр.
4
5
20
33
42
50
60
67
74
83
88
97
98
Стр.3