Шпаргалка по "Моделированию"

1. Дайте формулировку термину «моделирование».

Под моделированием понимают метод познания реального мира в котором на стадии исследования объект реального мира заменяют его аналогом (объект, явление, процесс). Оригинал – модель (на стадии исследования). Модель должна отражать основные существующие свойства оригинала, которые подлежат изучению.

 

2. Дайте формулировку термину «оптимизация».

Под оптимизацией понимают поиск наилучшего решения той  или иной задачи.

 

3. Дайте формулировку термину «управление».

Под управлением понимают организацию процесса по достижению поставленной цели.

 

4. Перечислите основные методы исследования теплотехнических систем.

Существует 2 основных метода, позволяющих получить новые знания о технических объектах: аналитический и экспериментальный. В основе аналитического метода лежит система логических суждений, позволяющих получить функциональные (Функционирующие) закономерности, опираясь на определенные постулаты. В теплотехнике таким образом разработана техническая термодинамика. Экспериментальный метод основан на физическом эксперименте. Среди научных дисциплин в этом плане можно выделить ТМО, в теории которого присутствует множество экспериментальных зависимостей.

На практике, при исследовании теплотехнических систем обычно совмещают  оба метода.

 

5. Представьте схему процесса физического эксперимента (моделирования).

 

I - постановка задачи

II- физическое описание объекта исследования

III – создание физической модели

IV – планирование эксперимента

V – эксперимент

VI – анализ результатов моделирования

VII – проверка на адекватность

 

6. Представьте схему процесса математического моделирования.

 

I - постановка задачи

II- физическое описание объекта исследования

III – математическое описание объекта исследования

IV – разработка алгоритма реализации математической модели

V – вычислительные процесс

VI – анализ результатов моделирования

VII - проверка на адекватность

 

7. Дайте формулировку термину «теплотехническая система».

Под теплотехнической системой будем понимать объекты теплоэнергетики и промышленной теплотехники, в которых протекают процессы преобразования и переноса энергии, причем обязательно присутствует форма переноса энергии в виде теплоты.

 

8. Дайте формулировку термину «техническая система».

Техническая система (ТС) - это материальный объект искусственного происхождения, который состоит из элементов (составных частей, различающихся свойствами, проявляющимися при взаимодействии) объединённых связями (линиями передачи единиц или потоков чего либо) и вступающих в определённые отношения (условия испособы реализации свойств элементов) между собой и с внешней средой, чтобы осуществить процесс (последовательность действий для изменения или поддержания состояния) и выполнить функцию ТС (цель, назначение, роль). ТС имеет структуру (строение, устройство, взаиморасположение элементов и связей, задающее устойчивость и воспроизводимость функции ТС). Каждая составная часть ТС имеет индивидуальное функциональное назначение (цели использования) в системе.

 

9. Перечислите основные свойства технической системы.(стр 53)

 

Целостность;

Наличие связей – отношений между элементами и их свойствами, превосходящих по мощности связи между элементами системы и элементами внешних систем.

организация – наличие некоторой структуры элементов, выполняющих определенную функцию;

системное качество.

 

10. Дайте классификацию теплотехнических систем по виду энергоносителя.

 Жидкое, твёрдое, газообразное

 

11. Дайте классификацию теплотехнических систем по мобильности.

Стационарные  и нестационарные

 

12. Дайте классификацию теплотехнических систем по мощности.

Малой, средней, большой мощности.

 

13. Дайте классификацию теплотехнических систем по назначению.

Генерация энергии, технолог. система

 

14. Перечислите критерии оценки сложности технической системы.

Общее число элементов системы,

число взаимосв. элементов,

целостность системы,

не  стационарность режимов работы системы,

не  стационарность характеристик системы,

нелинейность  связей между параметрами,

пространственность,

стохастичность (случайность) параметров системы.

 

15. Перечислите основные тенденции развития теплотехнических систем.

1Повышенме  сложн. системы, связано с ростом их мощности, повышением экономичности, надёжности, снижение эколог в-вия.

2Многообр. условий использования установок,  которое характериз. применением разл. условий эксплуатации, а также назначения или целей установок.

3Одновременное  развитие традиционных областей энергетики и новых областей: альтерн. видов использов. энергоресурсов

4Усиление  взаимосвязей теплотехн. систем с другими объектами и окр. средой.

5Ограниченость  средств и ресурсов, имеющ. при разработке и эксплуатации энергет. объектов.

 

16. Перечислите виды ограничений, которые необходимо учитывать при разработке и эксплуатации теплотехнических систем.

-ограничение  на ресурсы

-ограничение  на параметры

-ограничение  на способы решения. задач

-технологич. ограничения

-методологические  ограничения

-информационные

-экологические

 

17. Структура математической модели теплотехнической системы.

 Мат.  модель теплотехн. сист. состоит из формализ. описания структуры системы, системы балансовых уравнений, системы ограничений на параметры и ф-ции цели

 

18. Содержание и назначение внутренних потоков информации при рассмотрении математической модели теплотехнической системы.

 

19. Содержание и назначение внешних потоков информации

 

20. Что лежит в основе методологии построения аналитических математических моделей теплотехнических систем?

Данные уравнения записываются по принципу для статики:

Приход – Расход = 0

Для динамики:

Приход – Расход=приращение

(∑G_i)_j=0  G_i-расход iго потока    (∑Q_i)_j=0   - для тепловых потоков

(∑Q_i)_j+(∑Е_к)_j=0     

 

21. Что лежит в основе методологии построения эмпирических моделей теплотехнических систем? 

 

Измерения

 

Лежит один из важнейших путей познания  - измерение  физической величины. Измерение даёт количественную оценку на основе её преобразования и установления взаимно-однозначного соответствия между размером измеренной вел-ны, и некоторым допустимым множеством размеров данного класса величины. Т.о. размер физ. величины отражает количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующее понятию физ. вел-на.

Измерения:

-прямые

-косвенные

-совместные

-совокупные

 

22.Основные преимущества  применения теории планирования  эксперимента.

- можно  спланировать эксперимент чтобы  с минимальными затратами получить  максимальную информацию об объекте.

-найти  подходящую математическую модель затрачивая минимальные усилия на проведение эксперимента.

 

23. Перечислите основные логические схемы, на которых основаны комбинированные методы построения математических моделей теплотехнических систем.

-последовательные 

X

 

A I II N-1 N

 

.. ….. Y

x₁    f₁ y₁       x₂      f₂           y₂ x_n         f_n                     y_n

 

 

Y=F_A(X)      y₁=f₁(x₁)                               Y=f_n(x_n)=f_n(y_n-1)=f_n(f_n-1(f_n-2(_…f₁(X)…)

                    …..

                  Y_n=f_n(x_n)

 

-параллельные

      

                             x₁           y₁                                

                                    f₁

 

X                             f₂                                      Y

                x₂                    y₂

 

 

 

                                  f_n

                 x_n  y_n

 

 

Y=∑f_i(X)     x₁=x₂=…=x_n-X

x₁=µ₁X  ……. X_n=µ_nX 

∑µ_i=1  (заданы)

Y=∑f_i(µ_iX)

 

-структура с обратной  связью

    x₁ f₁ y_1 Y

                            x₂

 

 

 

Y=(1-µ)y₁     x₂= µy₁       y₁=f₁(x₁)   x₁=X+x₂=X+µy₁

Y=(1- µ)y₁=(1- µ)f(x₁)=(1- µ)f(X+ µy₁)

y₁=Y/(1- µ)

Y=(1- µ) f(X+ µ/( µ-1)Y)

 

24. Перечислите основные варианты, которые необходимо рассматривать в технико-экономическом обосновании при модернизации теплотехнических систем.

При модернизации учитывают три варианта:

-базовый (до реконструкции)

-новое  строительство

-реконструкция  по новой технологии, частично  совмещённое со старой технологией (с использованием старых конструкций частично вспомогательного и обслуживающего оборудования)

 

25. Перечислите основные группы критериев эффективности технических систем.

На  практике используются комплексные  экономические критерии всех 4 групп  критериев:

функциональные (основные - мощность и параметры, оценивающие  надёжность),

технологические (оценивают сложность изготовления технологической системы),

экономические,

антропогенные.

Комплексные учитывают в совокупности критерии всех 4-рех групп. При этом комплексные являются компромиссными т.е. позволяют оптимизировать структуру и параметры технологической системы с учётом предпочтения одному или нескольким первичным критериям.

 

 

26. Структура математической модели теплотехнической системы на макроуровне.

Математическая  модель теплотехнической системы макроуровня состоит из формализованного описания структуры системы, системы балансовых уравнений. Система ограничена на параметры и функции цели.

 

27. Что лежит в основе формализованного описания структуры теплотехнической системы?

Граф  и все виды матриц

 

28. Единица в ij-том элементе матрицы смежности является признаком того, что в схеме имеется связь, выходящая из i-го элемента и входящая в j-й элемент

 

29. Единица в ij-ом элементе матрицы видов связей является признаком….. Единица в ij-ом элементе матрицы означает, что i-ая связь реализуется j-ым энергоносителем.