化數建模
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- 預測和控制化學反應生成物濃度的數學模型
第一章 前言
1 問題來源
在化工反應過程中,反應生成物濃度的計算問題是一個關系到生產效率的重要問題,通常情況下,在達到反應平衡之前,反應時間越長,生成物濃度越大。然而 隨著反應物濃度的減小,反應速率會逐漸下降使得生產效率降低。特別是一些達到平衡需要較長時間的反應,如果等到反應達到平衡就會影響生產效率。所以要找出生成物濃度與反應時間之間的關系,以便于在時間相對較短,產物濃度相對較高的時候停止反應,在生產效率和生產成本之間選擇一個平衡點,以取得最大效益。與此同時,反應過程中,反應速率和化學平衡均受溫度的影響,所以本文對溫度也進行了建模。
第二章 模型建立
[課題說明] 根據化學動力學理論,由化學反應速率的定義,利用反映速率微分方程,對化學反應的生成物濃度與時間、溫度的關系進行了定性、定量分析,根據不同的反應條件,深入研究并建立了生成物濃度的數學模型,并運用最小二乘擬合的方法,對反應生成物濃度進行預測,起到控制化學反映系統、優化工藝過程的作用。
1 生成物濃度的數學模型 1.1 要解決的問題
大量的化學實驗研究表明,影響化學反映速率的基本因素...