Теория достижимых регионов
Теория достижимой области (AR) — это раздел химической инженерии , в частности инженерии химических реакций , который использует концепции геометрической и математической оптимизации для помощи в проектировании сетей химических реакторов. Теория AR — это метод, помогающий определить лучшую технологическую схему реактора с использованием графических методов для желаемого режима работы или целевой функции. [ 1 ] [ 2 ]
Происхождение теории дополненной реальности
[ редактировать ]Первоначальная концепция достижимой области химических процессов была предложена Фрицем Хорном в 1964 году, когда он верил в геометрические методы для улучшения проектирования процессов. [ 3 ] Позднее эти идеи были уточнены и адаптированы для химических реакторов соавторами Дэвидом Глассером , Дайаной Хильдебрандт, [ 4 ] и Мартин Фейнберг. [ 3 ]
Обзор
[ редактировать ]AR определяется как совокупность всех возможных результатов для всех мыслимых комбинаций реакторов. [ 5 ] Геометрически AR может (например) быть представлен как выпуклая область в пространстве состояний, представляющая все возможные составы на выходе для всех комбинаций реакторов. Комбинацию реакторов часто называют реакторной структурой. Примерами реакторов, которые рассматриваются в этой теории, являются реактор с мешалкой непрерывного действия (CSTR) и модель реактора с поршневым потоком (PFR) .
Знание AR помогает решить две области проектирования химических реакторов:
- Проблема синтеза реакторной сети: учитывая систему реакций и точку питания, построение AR помогает определить оптимальную структуру реактора, которая обеспечивает желаемую производительность или целевую функцию. То есть теория дополненной реальности помогает конкретно понять, какой тип и комбинация химических реакторов лучше всего подходят для конкретной системы и задачи.
- Целевые показатели производительности: Учитывая существующую конструкцию реактора, знание AR помогает понять, существуют ли другие конструкции реактора, которые могли бы достичь более высоких характеристик по сравнению с его расположением в AR. Поскольку AR по определению представляет все конструкции реакторов, различные предлагаемые конструкции реакторов должны лежать как точки внутри или на AR в пространстве состояний. Затем эффективность каждого проекта можно оценить путем сравнения AR и их связи с целевыми функциями, если таковые имеются.
Приложения теории
[ редактировать ]Примеры применения теории AR:
- Проектирование реакторов периодического действия ; сетей [ 6 ] и
- Измельчение (Фрезерование). [ 7 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Проектирование реакторных систем (достижимые области)» . УНИСА . Архивировано из оригинала 15 августа 2016 года . Проверено 1 февраля 2022 г.
- ^ «Теория достижимой области - Мичиганский университет» . Мичиганский университет . Проверено 2 января 2016 г.
- ^ Jump up to: а б Фейнберг, Мартин (9 февраля 2002 г.). «К теории процессного синтеза». Исследования в области промышленной и инженерной химии . 41 (16). Американское химическое общество (ACS): 3751–3761. дои : 10.1021/ie010807f . ISSN 0888-5885 .
- ^ Мин, Дэвид; Глассер, Дэвид ; Метгцер, Мэтью; Хильдебрандт, Диана; Глассер, Бенджамин (10 октября 2016 г.). Теория достижимой области: введение в выбор оптимального реактора . ISBN 978-1119157885 .
- ^ Мецгер, Мэтью; Глассер, Бенджамин; Глассер, Дэвид; Хаусбергер, Брендон; Хильдебрандт, Дайан (2007). «Обучение реактивной инженерии с использованием достижимой области» (PDF) . Химико-технологическое образование : 258.
- ^ Мин, Дэвид; и др. (2013). «Применение теории области достижимости к реакторам периодического действия». Химико-техническая наука . 99 : 203–214. дои : 10.1016/j.ces.2013.06.001 .
- ^ Хумало, Нгангезв; и др. (2006). «Применение анализа достижимой области к измельчению» (PDF) . Химико-техническая наука . 61 (18): 5969–5980. дои : 10.1016/j.ces.2006.05.012 . hdl : 10539/4944 .
Внешние ссылки
[ редактировать ] химической инженерии Темы | ||
|---|---|---|
| История |  | |
| Концепции | ||
| Операции подразделения | ||
| Единичный процесс | ||
| Филиалы | ||
| Другие | ||
