Одномерная динамическая модель доменной печи

Введение

Вот это, пожалуй, моя вершина. - Еще раз задачу такого объема мне уже не поднять.

Когда-то думал, что это будет моя вторая диссертация, но в развилке "утверждение в научном мире - утверждение среди производственников" выбрал второе и не смог пробить внедрение. Вот оглавление, чтобы Вы могли оценить, стоит ли затрачивать труд на скачивание файла и чтение 41 страницы текста с формулами, таблицами, картинками:

Глава 1. Доменный процесс.............................................................................................	5
Глобальный взгляд........................................................................................................	5
Доменная печь. Вход-выход.....................................................................................	5
Химия.........................................................................................................................	8
Скелет химических компонент и реакций..................................................................	9
Глава 2. Статическая 3-слойная модель.........................................................................	11
Проблема материального баланса и ее решение.......................................................	11
Скорости химических реакций....................................................................................	15
Система уравнений...................................................................................................	15
Решение системы уравнений для скоростей реакций............................................	17
От скоростей к концентрациям................................................................................	18
Моделирование. Уравнения или алгоритм?...............................................................	19
Температуры, теплообмен и теплопотери..................................................................	22
Уравнения баланса тепла.........................................................................................	22
Решение системы уравнений для температур.........................................................	24
Некоторые предсказания..........................................................................................	25
Формула для скорости химической реакции (1-й подход)........................................	25
Глава 3. Динамическая 3-слойная модель......................................................................	28
Газ - снизу вверх сразу..................................................................................................	28
Горн............................................................................................................................	28
Фурмы........................................................................................................................	28
Шахта..........................................................................................................................	29
Твердо-жидкие - послойное сползание......................................................................	29
Практика - критерий истины.......................................................................................	30
Глава 4. Статическая 25-слойная модель........................................................................	32
Формула для скорости химической реакции (2-й подход). Тепловой баланс.........	32
Линейная зависимость..............................................................................................	33
Формула Аррениуса..................................................................................................	34
Квадратный корень...................................................................................................	35
Глава 5. Динамическая 25-слойная модель....................................................................	36
Газ - снизу вверх сразу, твердо-жидкие - снизу вверх послойно.............................	36
Практика - критерий истины.......................................................................................	36
Глава 6. Проблемы на будущее.........................................................................................	39
Учет динамики работы леток и основности шлака....................................................	39
Учет динамики настылей.............................................................................................	39
Выход на двумерную модель........................................................................................	39
Заключение........................................................................................................................	40
Необходим союз с технологом.....................................................................................	40
Необходима АСУ...........................................................................................................	40
Что считаю ценным......................................................................................................	40
Приложение.......................................................................................................................	41
Таблица теплоемкостей МДж / кгмоль град...........................................................	41
О разработанных программах......................................................................................	41
BALANCE..................................................................................................................	41
PROGNOZ..................................................................................................................	42

Основные результаты

Любая модель доменного процесса опирается на систему химических реакций. Вот выбранная мной система
Прежде чем можно было рассчитать численные значения скоростей реакций, было необходимо найти согласованные исходные данные и составить материальный баланс с АБСОЛЮТНОЙ точностью. Вот как это сделано
Согласованные данные и скорости химических реакций позволяют составить тепловой баланс
Это все была статическая модель доменной печи. Но предложенные уравнения расчета позволили перейти к динамической модели. И вот результаты сравнения модели (зеленый цвет) с реальными тремя сутками работы реальной печи (красный цвет)

А в остальном - читайте текст!

ZIP-файлы

BlastFurnace.doc_(231 Kb)

Reactions_bmp_(19 Kb)

MatBalance_bmp_(22 Kb)

HeatBalance_bmp_(13 Kb)

Real3days _bmp_(20 Kb)

WinProg_BALANCE_(189 Kb)

WinProg_PROGNOZ_(184 Kb)