化工系統(tǒng)工程-第4章(存儲版)
【正文】 用圖形表述流程結(jié)構(gòu)，形象、直觀，應(yīng)用普遍，但不太適于計算機(jī)處理，根據(jù) 圖論方法 ，用矩陣來表述流程結(jié)構(gòu)。 目的 是表明系統(tǒng)模型內(nèi)部以及它同外界之間信息流傳遞情況。模塊排列也不必按實際布置，能正確表明信息流的傳遞關(guān)系即可。實際上，流程圖在輸入后還是要變換成矩陣形式，才能進(jìn)行下一步工作?，F(xiàn)求一設(shè)計型問題：求流股分割器 D 的參數(shù)s，使精餾塔 C 的某一變量 r 滿足 其設(shè)計規(guī)定值rspec（ 如塔頂產(chǎn)品濃度等） 0Ax則， 單元設(shè)備的模型為 )( AAA xy ?? )(BBB xy ??（ 1） （ 2） 30 )( CCC xy ?? ),( sxyDDD ??)( CCC xz ?? ),( sxzDDD ?? （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） )( cxr ??31 物流連接方程為： BCyx ?CD yx ? DA yx ? AByx ?（ 8） （ 9） （ 10） （ 11） 設(shè)計要求為： s p ecrr ?（ 12） 由 （ 1）式～（ 12） 式組成的方程組，就是該設(shè)計型問題的 全部系統(tǒng)模型方程 例 43 32 第二節(jié) 化工系統(tǒng)的自由度 ?????nioiu dcd1)( )2(式中， ci 為該單元第 i 股進(jìn)料的組份數(shù)； n 為該單元進(jìn)料物流數(shù)； d0 為該單元的設(shè)備參數(shù) 單元過程的自由度為： 33 c+2 1 c+2 c+2 c+2 c+2 c+2 2(c+2) c+2 混合器 流股分割器 對一個由混合器和流股分割器組成的系統(tǒng)進(jìn)行自由度分析。假定冷卻器無壓降。含有少量 B 組份的原料氣 A 與循環(huán)流（以 A為主）混合后，進(jìn)入反應(yīng)器，進(jìn)行反應(yīng) A→C 。 矩陣中元素數(shù)值的定義： ????01ijr有物流從單元 i 流向單元 j 無物流從單元 i 流向單元 j 20 0001100001000010 到 單 元 A B C D 由 A 單 B 元 C D 前面所示系統(tǒng)的鄰接矩陣為： ?????????????0001100001000010AR矩陣數(shù)學(xué)表達(dá)： 21 ?布爾 (邏輯 )矩陣： 由 0， 1兩種元素構(gòu)成的矩陣 ?鄰接矩陣比關(guān)聯(lián)矩陣簡單，但表示的信息也少 這幾種矩陣都可描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但由于構(gòu)成方式不同，應(yīng)用場合也不同： ?Rp： 系統(tǒng)順序計算時獲得物流和單元的信息 ?RI和 RA： 進(jìn)行系統(tǒng)分解 22 矩陣法小結(jié)： 23 現(xiàn)在，我們已經(jīng)有了單元過程的數(shù)學(xué)模型，也有了表示單元之間聯(lián)系的結(jié)構(gòu)模型。 信號流圖： 把信息流圖中的 流線用圖形符號畫出 ，同樣也用帶箭頭的聯(lián)線把它們聯(lián)接起來，則這些聯(lián)線通過箭頭的方向，也可把輸入物流（通過單元過程）向輸出物流轉(zhuǎn)化的關(guān)系完全表達(dá)清楚，這種圖形稱為信號流圖 11 1 2 3 4 5 6 7 上例的信息流圖，畫成信號流圖如下： 標(biāo)有數(shù)字 1~7的符號分別代表信息流圖中的流線 1~7
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