Астра 4 Инструкция. Н. Э. Баумана Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах
 Скачать 0.66 Mb.
|
|
г) Правила записи химических формул индивидуальных веществ Правила записи имен индивидуальных веществ, принятые при подготовке входных данных программного комплекса АСТРА.4, близки к общепринятым для химических формул веществ. Для изображения символов химических элементов используются обозначения периодической системы элементов Д.И.Менделеева. За названием каждого элемента в строку записывается его стехиометрический коэффициент - целое число, равное числу атомов данного элемента в индивидуальном веществе. С тем, чтобы исключить двусмысленное толкование записанных химических формул, предлагается сохранять стехиометрические коэффициенты, равные единице. Исключение может быть сделано только в двух случаях: когда коэффициент, равный единице, стоит в формуле последним и когда он располагается после символов элементов, изображаемых двумя буквами. Например, для молекулы Н¤О допустимой записью имени вещества является как Н2О1, так и Н2О; для NaOH - NA1O1H1 и NAO1H (запись NAOH во входных данных будет рассматриваться как ошибочная). Внимание! Стехиометрические коэффициенты, равные единице, при выводе результатов на эк ран дисплея, печатающее устройство и в дисковый файл (в отличие от ввода) для удобства восприятия опускаются всегда. При написании химических формул газообразных, электро-нейтральных индивидуальных веществ не требуется никаких вспомогательных меток. А для веществ в конденсированном состоянии необходимо дополнительно указывать признак фазового состояния. С этой целью перед химической формулой ставится комбинация служебных символов К* . Это позволяет разграничивать газообразные и конденсированные вещества, имеющие одинаковый химический состав, но разное фазовое состояние. Кратность ионизации и знак заряда вещества также отмечаются с помощью признака. Он имеет вид целого числа со знаком и ставится через разделитель * перед химической формулой. Примеры: H¤O - H2O (BeO)конд - K*BEO CHз - C1H3 (Ca(OH)¤)конд - K*CAO2H2 CO+ - +1*C1O I - I e- - эл.газ Co - CO CO- - -1*C1O (K¤COз)конд - K*K2C1O3 (Al¤Oз)конд - K*AL2O3 H+ - +1*H д) Исключение индивидуальных веществ из расчета. Ранее в разделе 4.3.1 указывалось, что использование директивы В дополнение к этому в программном комплексе предусмотрена возможность выборочного исключения одного или нескольких веществ из расчетов. Таким образом, в некоторых ситуациях могут быть смоделированы частично неравновесные состояния. Список имен индивидуальных веществ, подлежащих исключению из числа рассматриваемых в текущем расчете должен начинаться с ключевого слова DEL, за которым после знака = через запятую указываются имена индивидуальных веществ. Их общее количество не должно превышать 20. Пример: моделировать состав и свойства продуктов частичного термического разложения гидразина, полагая, что диссоциация до образования молекулярного азота не происходит. p = 2.0, I = 1573.0, (100% N2H4), del = N2 ; е) Назначение (фиксация) концентраций индивидуальных веществ. Учет частичной неравновесности исследуемых систем может быть выполнен в программном комплексе АСТРА.4 путем задания мольного содержания некоторых компонентов газовой фазы и однокомпонентных конденсированных фаз. С этой целью в исходные данные должно быть включено ключевое слово Fix с последующим символом = . Затем записывается химическая формула вещества (записанная по изложенным выше правилам), символ - (минус) и после него численное значение мольного содержания этого компонента равновесной смеси. Пример: ,Fix = K*AL2O3-7.32, ... За ключевым словом Fix может указываться список веществ и концентраций, содержащий до 20 соединений. При использовании этой возможности программного комплекса необходимо иметь в виду, что для остальных компонентов газовой фазы и конденсированных фаз отыскивается равновесный состав. Поэтому задаваемые концентрации не должны превыщать содержание химических элементов в системе. Пример: рассчитать состав и свойства продуктов разложения гидразина, полагая, что степень диссоциации аммиака составляет 0,5 (предельная концентрация аммиака равна (n)NHз = 39.007 моль/кг) p = 2.0, I = 1573.0, (100% N2H4), fix = N1H3 - 19.503 ; ж) Описание конденсированных растворов. Алгоритм программного комплекса АСТРА.4 предполагает, что все индивидуальные вещества, находящиеся в конденсированном (твердом и жидком) состоянии считаются отдельными несмешивающимися фазами, если только они не включаются ползователем в состав одного из двух возможных конденсированных растворов. Чтобы включить несколько конденсированных веществ в состав конденсированного раствора, необходимо ввести в исходные данные ключевое слово МХ1 = (или MX2 = для второго раствора). За ним через запятую перечисляются имена индивидуальных веществ, включаемых в конденсированный раствор. Пример: MX1 = k*SiO2, k*FeO, ... MX2 = k*Mn, k*Fe, k*Ni, ... В этих списках могут быть названы только те индивидуальные вещества, свойства которых присутствуют в базе данных. Если какое-либо из перечисленных веществ не представлены в базе данных, то они в расчете не учитываются и об этом делается сообщение в документах, выводимых на печать. Модель конденсированных растворов, реализуемая в основном режиме работы программы, предполагает, что тепловые эффекты смешения равны нулю, а избыточная энтропия определяется как для идеальных смесей. Однако, если пользователь программы располагает сведениями о теплотах образования растворов, то эти данные могут быть учтены в расчетах путем внесения поправок к значениям энтальпии компонентов. Для избыточной парциальной энтальпии смешения принят следующий вид аппроксимирующего полинома: (dН)см = (a + b*T + c*x + d*x*T) * (1 - x) , где a, b, c, d - числовые коэффициенты, T - температура, x - мольная доля компонента в растворе. Значения коэффициентов a, b, c и d сообщаются пользователем во входных данных. В списках компонентов, включаемых в первый и второй конденсированные растворы (МX1 = ... и MX2 = ...), вслед за химической формулой каждого индивидуального вещества в круглых скобках указывается по четыре числа, соответствующих значениям числовых коэффициентов вышеприведенного уравнения. Разделителями между числами должны быть символы $ (не запятые!). Сами числа следует записывать в форме с десятичной точкой или как целые. Знак + можно опускать. Размерность энтальпии смешения, а следовательно и коэффициентов a, b, c и d, должна быть либо кДж/моль, либо ккал/моль в зависимости от директивы ввода ( Пример: при образовании расплава в системе K-Na избыточные энтальпии смешения равны: dH(К) = 62.7 + 0.21*T кал/моль, dH(Na) = 338 + 0.269*T кал/моль. Рассчитать давление пара над K-Na эвтектикой. 4.3.3. Задание исходной информации к специальным случаям расчета. а) содержание химических элементов в двухкомпонентных топливных смесях. В программном комплексе предусмотрена возможность задания исходного состава термодинамических систем, образованных двухкомпонентными топливами, с помощью коэффициента избытка окислителя. Теоретически необходимое соотношение компонентов топлива, относительно которого задается избыток окислителя, вычисляется с использованием высших валентностей элементов, что соответствует образованию полных продуктов сгорания. Горючие элементы обладают электроположительной валентностью, а окислительные - электроотрицательной. Однако некоторые элементы в различных реакциях могут выступать как в качестве окисляющих, так и в качестве окислительных элементов, например, азот или сера. Но поскольку общие правила для определения истиной валентности таких элементов отсутствуют, используется единая таблица высших валентностей всех элементов, и если пользователь считает полученные на ее основе значения нереалистичными, ему предлагается самому установить относительное соотношение между горючим и окислителем с помощью общих правил задания исходного состава в программном комплексе АСТРА.4. Для задания содержания химических элементов в двухкомпонентных топливных смесях предусмотрены три ключевых слова: FUEL , OX и ALPHA С помощью ключевого слова FUEL задается химическая формула и энтальпия образования горючего. Ключевое слово OX используется для задания химической формулы и энтальпии образования окислителя. Информация о компонентах топлива заключается в круглые скобки, где указывается химическая формула и после нее в квадратных скобках энтальпия образования. За ключевым словом ALPHA после знака равенства указывается список значений коэффициента избытка окислителя, который не должен содержать более, чем 20 чисел. Пример: p = 2.0, I = 0, Fuel = (C1H4 [-74.85] ), Ox = (N53.91 O14.48 Ar0.3 [0] ), Alpha = 0.8, 1.05, 1.2 ; Энтальпия образования компонентов топлива, как и в общем случае, используется для вычисления энтальпии всей системы при каждом из значений коэффициента избытка окислителя. Она может не указываться, если расчет равновесия проводится при известной температуре. б) определение параметров процесса адиабатического расширения. Признаком, который указывает программному комплексу на необходимость рассчитывать параметры процесса адиабатического расширения от начального равновесного состояния, служит параметр, определяющий условия адиабатического расширения. Он может задаваться с помощью одного из трех ключевых слов: PA = ... , FOTH = ... , DOTH = ... , за которыми через запятую указывается до шести значений. Одним из значений может быть не число, а символьная комбинация КР, которая указывает на необходимость расчета расширения до скорости звука. Ключевое слово PA обозначает, что задаются значения давления в выходном сечении сопла в размерности, определяемой директивой ввода. Ключевые слова FOTH и DOTH применяются тогда, когда необходимо выполнить расчет процесса расширения до заданной относительной площади сопла или заданного относительного диаметра. Примеры: ..., PA = KP, 0.35, 0.24, 0.1, ... ..., FOTH = 13.45, 18.5, 36, ... В основном режиме расчета параметров адиабатического расширения предполагается использование гипотезы локального термодинамического равновесия. Однако возможно проведение вычислений с использованием различных схем "замораживания" состава в сопле. Указанием на необходимость проведения расчета с использованием гипотезы предельно неравновесного ("замороженного") расширения служит директива Программный комплекс позволяет выполнять расчет "замороженного" расширения до заданного давления, заданного относительного диаметра или заданной относительной площади выходного сечения сопла. Эти условия задаются ключевыми словами PA, DOTH или FOTH. Список параметров к ним (как и в общем случае) может содержать до пяти числовых значений и символьную комбинацию КР, указывающую на необходимость расчета расширения до скорости звука. При задании DOTH = ... или FOTH = ... "замораживание" состава производится от критического сечения сопла. То же самое происходит, если в списке значений для давления расширения (PA = ...) присутствует символьная комбинация КР. В тех случаях, когда расчет расширения до скорости звука не запрошен, "замораживание" состава выполняется от условий перед входом в сопло (от камеры). Пример: рассчитать параметры рабочего тела и сопла, предполагая, что расширение до критического сечения является предельно равновесным, а затем "замороженным". Пример: для тех же условий, что и в предыдущем при мере, рассчитать характеристики процесса расширения, "замороженного" от камеры до давления Pa = 0.0395 МПа < Frex > Variant = FROST2, P=7.5, I=817, pa = 0.0395, (1% C52.43 H83.888 O17.858); Определение параметров адиабатического расширения с "замораживанием" состава от заданной температуры требует задания директивы Температура "замораживания" в исходных данных задается ключевым словом Tfr , последующим символом = и числовым значением температуры. Пример: < Frex > Variant = FROST3, P = 20, I = 0, PA = 0.1, 0.05, Tfr = 1500, (1% H2 [-4353.91] ), (6% O2 [-398.3]; Для проведения расчета с использованием модели процесса расширения, предусматривающей полную задержку кристаллизации конденсированных частиц, необходимо использовать директиву В этом случае в расчете не учитываются тепловые эффекты кристаллизации и удельная теплоемкость конденсированных веществ экстраполируется в область температуры ниже (Т)крист, как если бы происходило переохлаждение жидкой фазы. Действие директивы Пример: < NoSol > Variant = Nozzle, p = 4.5, I = -798.27, pa = kp, 0.03, (100% H23.874 N14.925 O24.48 Cl1.277 Al7.412 C10.821); в) определение состава и свойств системы за фронтом ударной волны. Для проведения таких расчетов в исходных данных должны быть заданы параметры рабочего тела перед фронтом ударной волны: давление, полная энтальпия и удельный объем. Значения этих величин задаются ключевыми словами p, I, v. Условия за фронтом ударной волны определяются значениями скорости распространения волны (ключевое слово WS) или давления за скачком уплотнения (ключевое слово PS). Кроме того, обязательным является использование директивы Пример: определить условия за фронтом ударной волны, распространяющейся в воздухе со скоростью 8000 м/с при начальных условиях: p=0.01 МПа, I=0.1 кДж/кг, v=0.085 m**3/кг. 4.3.4. Выбор индивидуальных веществ и их свойств для включения в расчет равновесия. а) база данных свойств индивидуальных веществ. В соответствии с алгоритмом программного комплекса АСТРА.4 процедура отыскания равновесных параметров и состава фаз исследуемых смесей полностью отделена от информации о термодинамических свойствах индивидуальных веществ, которые, в свою очередь, организованы в независимую базу данных на магнитном носителе. После получения задания на расчет равновесия, в результате обработки входных данных, выделяются названия химических элементов, образующих систему. С этим перечнем выполняется обращение к базе для формирования списка индивидуальных веществ и их свойств. Процедура отбора сводится к проверке химических формул соединений - не входят ли в их состав элементы, отсутствующие во входной информации на расчет конкретного равновесия. Таким образом, в состав ожидаемых компонентов фаз включаются все имеющиеся в базе данных и допустимые вещества. По каждому из них извлекается следующая информация: - температурные пределы аппроксимации термодинамических свойств; - коэффициенты полинома, аппроксимирующего термодинамические свойства; - энтальпия образования; - параметры потенциальной функции взаимодействия Леннард-Джонса (Штокмайера) для газообразных веществ; - удельный мольный объем для конденсированных веществ. База данных свойств индивидуальных веществ является составной частью программного комплекса АСТРА.4 и записана в файл ASTRA.BAS, который при работе должен находиться в том же каталоге, что и исполняемая программа. Получить справки о содержимом базы данных, дополнить ее или внести какие-либо корректировки можно с помощью вспомогательной обслуживающей программы, если перейти в каталог ASTRA и исполнить команду: C:\ASTRA\INFO Эта программа работает в диалоговом режиме и самодокументирована. б) расширение базы данных к конкретному расчету. Если в базе данных отсутствуют сведения о каком-либо индивидуальном веществе или необходимо заменить для него справочную информацию, и эти дополнения (исправления) носят временный характер, то существует возможность единовременно расширить базу данных. Для этого: - в список директив необходимо включить директиву - следом за исходными данными (с новой строки) необходимо записать "комплекты" термодинамических свойств вводимых в рассмотрение индивидуальных веществ; - завершить дополнительную информацию строкой с символьной последовательностью END Каждый "комплект" свойств содержит [1] :
После имени вещества и между числами ставятся запятые, а в конце - точка с запятой. Все числовые данные представляются в виде целых констант или в форме с десятичной точкой. При записи или при кодировке "комплекта" свойств допускается произвольное число пробелов в любом месте. Соответственно не лимитируется число строк, на которых будет расположен этот набор данных. Для аппроксимации свободной энергии Гиббса принята следующая зависимость: Ф =f1+f2*ln(x)+(f3/x+f4)/x+((f7*x+f6)*x+f5)*x , где х = T/10000; T,K ; Ф , кал/(моль*К). Одному и тому же индивидуальному веществу может соответствовать несколько "комплектов" свойств, отличающихся температурными пределами аппроксимации. Пример: Be,298,4000,44.746,4.873,.000012,-.003,1.13,-2.617,2.74,31064; Be,4000,12000,26.013,-20.032,.442,7.73,35.51,-10.2,1.7,31064; в) создание частной базы данных для проведения конкретного расчета. Существует возможность полностью отказаться от использования справочной базы данных на магнитных дисках (ASTRA.BAS) и вводить все сведения о термодинамических свойствах индивидуальных веществ вместе с входными данными. Для этого: - в список директив необходимо включить директиву - следом за исходными данными (с новой строки) необходимо записать "комплекты" термодинамических свойств вводимых в рассмотрение индивидуальных веществ (см.предыд. раздел); - завершить дополнительную информацию строкой с символьной последовательностью ENDEND 5. ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ 5.1. Размерности выходных величин Размерности выходных величин, помещаемых на экран дисплея и в выводимые документы программного комплекса, определяется введенными или предполагаемыми по умолчанию директивами : Размерности общих характеристик равновесия выводятся в соответствии со следующей таблицей: ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜Параметр˜ Название параметра ˜ СИ ˜ техн.сист.ед.˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜ P ˜ давление ˜ МПа ˜ кгс/см**2 ˜ ˜ T ˜ температура ˜ K ˜ K ˜ ˜ V ˜ удельный объем ˜ м**3/кг ˜ м**3/кг ˜ ˜ S ˜ энтропия ˜ кДж/(кг*К) ˜ ккал/(кг*К) ˜ ˜ I ˜ энтальпия ˜ кДж/кг ˜ ккал/кг ˜ ˜ U ˜ внутренняя энергия ˜ кДж/кг ˜ ккал/кг ˜ ˜ M ˜ общее число молей ˜ моль/кг ˜ моль/кг ˜ ˜ ˜ компонентов ˜ ˜ ˜ ˜ Cp ˜ удельная теплоем- ˜ кДж/(кг*К) ˜ ккал/(кг*К) ˜ ˜ ˜ кость при пост.дав- ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ лении (замороженная)˜ ˜ ˜ ˜ k ˜ k = Cp/Cv ˜ 1 ˜ 1 ˜ ˜ Cp" ˜ удельная теплоем- ˜ кДж/(кг*К) ˜ ккал/(кг*К) ˜ ˜ ˜ кость при пост.дав- ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ лении (равновесная) ˜ ˜ ˜ ˜ k" ˜ k' = Cp'/Cv' ˜ 1 ˜ 1 ˜ ˜ A ˜ равновесная скорость˜ м/c ˜ м/c ˜ ˜ ˜ звука˜ ˜ ˜ ˜ Mu ˜ коэффициент динами- ˜ Н*с/м**2 ˜ кгс*с/м**2 ˜ ˜ ˜ ческой вязкости ˜ ˜ ˜ ˜ Lt ˜ коэффициент ˜ Вт/(м*K) ˜ккал/(м*час*K)˜ ˜ ˜ теплопроводности ˜ ˜ ˜ ˜ Lt" ˜ полный коэффициент ˜ Вт/(м*K) ˜ккал/(м*час*K)˜ ˜ ˜ теплопроводности ˜ ˜ ˜ ˜ MM ˜ средняя молярная ˜ г/моль ˜ г/моль ˜ ˜ ˜ масса ˜ ˜ ˜ ˜ Cp.г ˜ уд.теплоемкость газ.˜ кДж/(кг*К) ˜ ккал/(кг*К) ˜ ˜ ˜ фазы при постоянном ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ давлении (заморож.) ˜ ˜ ˜ ˜ k.г ˜ kг = Cрг/Cvг ˜ 1 ˜ 1 ˜ ˜ MM.г ˜ средняя молярная ˜ г/моль ˜ г/моль ˜ ˜ ˜ масса газовой фазы ˜ ˜ ˜ ˜ R.г ˜ газовая постоянная ˜ кДж/(кг*К) ˜ ккал/(кг*К) ˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜Параметр˜ Название параметра ˜ СИ ˜ техн.сист.ед.˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜ Z ˜ массовая доля всех ˜ 1 ˜ 1 ˜ ˜ ˜ конденсированных фаз˜ ˜ ˜ ˜ Z1 ˜ масс.доля раствора 1˜ 1 ˜ 1 ˜ ˜ Z2 ˜ масс.доля раствора 2˜ 1 ˜ 1 ˜ ˜ Пл ˜ плотность исходной ˜ кг/куб.м ˜ кг/куб.м ˜ ˜ ˜ смеси ˜ ˜ ˜ ˜ Bm ˜ окислительный ˜ 1 ˜ 1 ˜ ˜ ˜ потенциал ˜ ˜ ˜ ˜ n ˜ показатель процесса ˜ 1 ˜ 1 ˜ ˜ ˜ расширения ˜ ˜ ˜ ˜ W ˜ скорость потока ˜ м/c ˜ м/c ˜ ˜ W/A ˜ число Маха ˜ 1 ˜ 1 ˜ ˜ F/F* ˜ относительная ˜ 1 ˜ 1 ˜ ˜ ˜ площадь потока ˜ ˜ ˜ ˜ F" ˜ уд. площадь потока ˜ кг/(м**2*c) ˜ кг/(м**2*c) ˜ ˜ Iудп ˜ удельная тяга ˜ c ˜ c ˜ ˜ ˜ (импульс) в пустоте˜ ˜ ˜ ˜ B ˜ расходный комплекс ˜ c ˜ c ˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ Печать равновесных концентраций компонентов всех фаз ини- циируется директивами них обеспечивает вывод состава в определенных единицах измере- ния. По умолчанию предполагается директива ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜ ˜ Компоненты ˜ ˜ Директива ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜ ˜газовой фазы˜ отдельн.конд.фаз ˜ конд.растворов ˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ рабочем теле ˜ в рабочем теле ˜ ˜ ˜ ˜ ˜ рабочем теле ˜ в рабочем теле ˜ ˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ Директива дивидуальных веществ, чье cодержание в рабочем теле не меньше O,OOOOO1 моль/кг. По директиве всех веществ, участвовавших в расчетах. По директиве разных веществ в газовой фазе. Они вычисляются в приближении локального термодинамического равновесия путем решения уравне- ний Стефана. Размерность коэффициентов диффузии - м¤/с. Вывод осуществляется для преобладающих компонентов (см.рис. 5). 5.2. Вывод на экран дисплея ---------------------- Результаты, полученные для каждого равновесного состоя- ния, отображаются на экране дисплея в верхнем окне, как это показано на рис.4. После завершения расчета для первой "точки" пользователю предоставляется возможность просматривать полученные разульта- ты в асинхронном режиме, то есть не прерывая параллельно про- должающихся вычислений (если они предусмотрены входными данны- ми). При переходе к следующему заданию все ранее полученные результаты (но не более 300 последних строк) продолжают оста- ваться доступными для обозрения. ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ Результаты ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜ ˜ --- Расчет # 1 ------------------------------------------- ˜ ˜ Xapaктepиcтики paвновесия - СИ ˜ ˜ P= 1OOOO-OO T= 31OOO+O4 V= 54O62+O1 S= 5891O+O1 ˜ ˜ I= 26O94+O4 U= 2O688+O4 M= 21668+O2 Cp= 72751+OO ˜ ˜ k= 13153+O1 Cp"= 1O355+O1 k"= 12448+O1 A= 81864+O3 ˜ ˜ Mu= 79994-O4 Lt= 87264-O1 Lt"= 11642+OO MM= 4615O+O2 ˜ ˜Cp.г= 74665+OO k.г= 13327+O1 MM.г= 446O3+O2 R.г= 18642+O3 ˜ ˜ Z= 64487-O1 Пл= OOOOO-OO Bm= 12568-O5 ˜ ˜ Coдepжaниe кoмпoнeнтoв - мoль/кг ˜ ˜ O 1O461-O3 O2 2O95O-O7 O3 11649-17 ˜ ˜ AR 1192O+O1 K*P OOOOO-OO P 29212+OO ˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ Сообщения ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ ˜ ˜ ˜ - Для просмотра таблиц используйте стрелки, Home и End ˜ ˜ Нажмите любую клавишу ˜ ˜ ˜ ˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜˜ АСТРА.4/pc v.1:06 Московский гос.технический университет Рис. 4 5.3. Вывод в дисковый файл --------------------- Если при настройке программного программного комплекса был запрошен вывод результатов в дисковый файл, то он осущест- вляется после определения характеристик равновесия в каждой расчетной точке. Перед выводом результатов в файл записываются входные дан- ные к расчету в том виде, как они были подготовлены в окне встроенного текстового редактора. Файл вывода не изменяется в течение всего сеанса работы с программным комплексом и в него записываются результаты всех рассчитанных вариантов. В качестве примера на рис.5 приведено содержимое дискового файла с результатами вывода. Запись результатов в дисковый файл производится средства- ми операционной системы, которая в свою очередь, использует режим буферизации. Из-за этого может происходить частичная по- теря информации на диске при прерывании работы программного комплекса до завершения цикла вычислений. Чтобы обеспечить вы- вод всех полученных данных, рекомендуется завершать работу после возврата в окно текстового редактора. 5.4. Вывод на печатающее устройство ------------------------------ Вывод результатов на печать производится в том случае, если это предусмотрено при настройке программного комплекса (см.разд. 4.1). На печатающее устройство подается служебный код, обеспе- чивающий его настройку на мелкий шрифт (condenced mode). После этого становится возможным вывод на стандартный лист шириной 210 мм. Вначале на печать выводится задание на расчет как в ис- ходном виде, так и после его первичной обработки. Затем осу- ществляется вывод результатов непосредственно после их получения. Форматы вывода на печать являются наиболее развиты- ми и удобными для использования. Однако в ряде случаев из-за ненадежной работы печатающего устройства или необходимости по- лучения нескольких копий документов рекомендуется осуществлять вывод на печать того файла результатов, который записывается на магнитные диски. Исходные данные < Dif > p = 0.1, T = 2740, (80 % N2), (20 % O2) ; Xapaктepиcтики paвновесия - СИ
Коэффициенты диффузии - кв.м/с
Coдepжaниe кoмпoнeнтoв - мoль/кг
Исходные данные < Prdom > p=2, i=0, ox=(O2[0]), fu=(H2[0]), alpha=1.2 ; Xapaктepиcтики paвновесия - СИ
Coдepжaниe кoмпoнeнтoв - мoль/кг
Рис. 5 5.5. Вывод промежуточных величин для отладки и проверки результатов расчетов. На любом шаге итерационного процесса нахождения параметров равновесия можно вывести на печать текущие значения переменных. Номера итераций, после которых требуется получить промежуточные результаты, указываются с помощью директив вида Здесь ppp и qqq - десятичные числа, определяющие начало и конец того интервала итераций, в котором необходима печать промежуточных величин. Директив такого вида в общем списке директив не должно быть больше трех. Пример: Напечатать промежуточные результаты после итераций 1,2,3,4,5,10 и после завершения процес са последовательных приближений. Dat = 15.08.90, var = ТЕСТ, p = 0.1, T = 3000, (50%SiO2), (30%Al2O3), (20%CaO), mx1 = k*SiO2, k*Al2O3, k*CaO ; Каждая таблица промежуточных результатов содержит следующие данные:
Для p, T, v, S, I, U, а также для мольного состава фаз на печать выводятся по два значения.
Мольное содержание компонентов, входящих в состав конденсированных растворов, помечено одной или двумя звездочками (соответственно для первого и второго раствора). Для контроля предусмотрена возможность вывода на печать тех значений термодинамических свойств индивидуальных веществ, которые использовались в текущем расчете. Чтобы реализовать ее, в список директив следует включить директиву Она вызывает печать таблицы значений (p)i, (Ф)i, (I)i, (S)i после завершения каждого цикла итераций. Парциальные давления компонентов, выведенные в размерности физ. атм, позволяют проверить значение любой константы равновесия (Kp). Приведенная свободная энергия Гиббса и энтальпия компонентов, включают в себя величину энтальпии образования : (I)i=(dH)i[298] + (H)i[T] - (H)i[298]. Размерность термодинамических свойств определяется директивой ввода Пример: 6. ПРИМЕРЫ ПРОБЛЕМ, РАЗРЕШИМЫХ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА А С Т Р А. 4 а) Расчет состава продуктов диссоциации, термодинамических и теплофизических свойств газовой смеси, состоящей из 20% (CO2) и 80% (O2) пpи давлении 0.01 МПа и в диапазоне температуры 2000-4000 К с шагом 500 К. Результаты: В таблице выходных данных приведены концентрации всех индивидуальных веществ - компонентов газовой фазы, рассматривавшийся в расчете. |