Astra_help (1038782), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

4.3.2. Исходная информация к расчету.

При записи исходной информации строчные и прописные буквы

равнозначны. Данные могут занимать произвольное число строк и на-

чинаться с любой позиции. Пробелы разрешены в любом месте.

Замыкать исходную информацию должен символ ;

a) Дата расчета и номер варианта.

Дата расчета и номер варианта - два необязательных параметра,

используемых для идентификации результатов, выводимых на печать.

Дата расчета задается пользователем с помощью ключевого слова

DAT[E] ,

за которым следует разделитель = , а потом произвольная комбина-

ция, состоящая не более, чем из двадцати букв, цифр или других

символов и которая не содержит других разделителей.

Ключевое слово DATE может образовываться как строчными, так и

прописными буквами, обязательными являются только первые три сим-

вола.

Пример: DATE=15 февраля 91г., ...

Dat = 27/08-90 , ...

Дата, включенная по усмотрению пользователя в исходные дан-

ные, не обязательно должна соответствовать текущей и может отно-

ситься, например, к моменту получения задания на расчет. Что же

касается календарной даты проведения расчета, то она при печати

всегда заносится в выходные документы и, кроме того, сохраняется

операционной системой в виде даты создания файла результатов (сис-

темная дата из MS-DOS).

Номер варианта задается пользователем с помощью ключевого

слова

VAR[IANT] ,

за которым следует разделитель = , а потом произвольная комбина-

ция, состоящая не более, чем из двадцати букв, цифр или других

символов и которая не содержит других разделителей.

При написании номера (идентификатора) варианта могут исполь-

зоваться в том числе буквы русского алфавита.

Так же как и при задании даты расчета, ключевое слово VARIANT

может образовываться либо строчными, либо прописными буквами, обя-

зательными являются только первые три символа.

Пример: VAR=15 февраля 91г., ...

variant = rm-20 , ...

б) Термодинамические параметры, определящие

равновесное состояние системы.

В качестве названий термодинамических параметров, определяю-

щих условия равновесия исследуемой системы применяются символы P,

T, V, S, I, U, которые используются для обозначения соответственно

давления, температуры, удельного объема, энтропии, энтальпии и

внутренней энергии.

При задании значений термодинамических параметров за названи-

ем должен следовать знак = , а после него через запятую указывают-

ся требуемые величины в форме целых чисел или чисел с десятичной

точкой (нельзя использовать экспоненциальную запись, когда для

обозначения порядка числа применяются символы E или G).

На каждое число отводится до 20 позиций; вслед за именем тер-

модинамического параметра может быть указано до десяти его значе-

ний, разделенных запятыми.

Пример: I = -312.7, P = 100, 10, 1.0, .1, ...

Списку значений второго задаваемого термодинамического пара-

метра при помощи директивы <Step может быть придан особый смысл.

Три элемента списка рассматриваются в качестве первого члена, шага

и последнего члена арифметической прогрессии, описывающей требуе-

мую последовательность значений второго параметра.

Примеры:

при использовании директивы <List :

p=0.1, T=1500,2000,3000,3500,4000, ...

при использовании директивы <Step :

p=0.1, T=1500,500,4000, ...

или p=0.1, T=4000,-500,1500, ...

Размерность вводимых данных зависит от директивы ввода:

При использовании директивы <InSI (или по умолчанию) предпо-

лагаются следующие размерности параметров

P - МПа T - К

V - куб.м/кг S - кДж/(кг.К)

I - кДж/кг U - кДж/кг

Если перед этим была использована директива <Inte , то термо-

динамические параметры должны быть заданы в размерностях

P - ата T - К

V - куб.м/кг S - ккал/(кг.К)

I - ккал/кг U - ккал/кг

в) Содержание химических элементов в исследуемой системе

Самый простой способ описания химического состава

моделируемой системы - прямое задание мольного содержания каждого

из входящих в нее элементов.

Названия элементов изображаются общепринятыми символами пери-

одической таблицы элементов Д.И.Менделеева, заключенными в квад-

ратные скобки, а их содержание в моль/кг или в мольных долях зада-

ется числом, располагаемым после знака = . Запись чисел

производится с десятичной точкой или без нее. Информация о каждом

элементе заканчивается запятой. Предполагается, что рабочее тело

не может содержать более 20 различных химических элементов.

В программе выполняется нормировка заданного мольного состава

путем приведения его к 1 кг рабочего тела. Это позволяет задавать

любые мольные части химических элементов, входящих в рассматривае-

мую систему.

Примеры: [N]=27.324,[CL]=75.02,[P]=.056, ...

[NA]=1,[N]=1,[O]=5, ...

Для рабочих тел сложного исходного состава вычисление содер-

жания химических элементов в моль/кг или в мольных долях зачастую

связано с большими затратами времени. Поэтому в программе предус-

мотрена возможность задания состава с помощью массовых долей прос-

тых веществ, образующих смесь. Информация о каждом из простых ве-

шеств заключается в круглые скобки, внутри которых записываются:

- массовая доля простого вещества в смеси;

- разделитель % ;

- химическая формула простого вещества (возможно с дроб-

ными стехиометрическими коэффициентами).

Внимание ! Стехиометрические коэффициенты, равные

единице, в химической формуле простого

вещества можно опускать только в конце

и после символов элементов, изображае-

мых двумя буквами.

Скобки с заключенной в них информацией о простом веществе от-

деляются друг от друга запятыми. Количество простых веществ огра-

ничено двадцатью, а каждое простое вещество, не должно со держать

более 10 различных химических элементов. Общая сумма массовых до-

лей простых веществ может отличаться от единицы или 100.

Примеры: (75%N53.91O14.48AR0.3204),(25%C1H1.956), ...

(1%AL2SIO5),(3%O2), (5%MGO),...

Одновременно с информацией о химическом составе простых ве-

ществ внутрь скобок могут заноситься еще две величины - энтальпия

и плотность вещества в исходном состоянии. Они позволяют вычислить

в программе соответствующие значения для всей смеси по правилам

аддитивности.

P = n(1)*P(1) + n(2)*P(2) + ... ,

где P - определяемый параметр; P(i) - значение параметра

для i-го простого вещества; n(i) - массовая доля i-го

простого вещества в смеси.

Вычисления энтальпии и плотности смеси по этой формуле произ-

водятся в программе только в том случае, если значения P(i) заданы

для всех простых веществ, включенных во входные данные.

Эти дополнительные величины указываются в квадратных скобках

после химической формулы. Энтальпия должна иметь размерность

кДж/кг или ккал/кг в зависимости от директивы ввода (InSI или

Inte), для плотности всегда предполагается размерность кг/куб.м.

Значение энтальпии предшествует значению плотности и отделяется от

него знаком $ (денежной единицы).

Пример: (75 % Al [0.0 $ 2700]), (15%NaCl[-7031 $ 2165]),

(1 % MgC1O3 [-13001$2960] ),

(3 % CuS1O4 [-4831.2$3600] ),...

Допускается указание в квадратных скобках только одного чис-

ла, тогда оно относится к энтальпии (внутренней энергии).

Пример: ...,(75%AL[0.0]),(12%H2O[-187.02]),

(13%C1H4[-74.85]),...

В тех расчетах, где одним из задаваемых параметров равновесия

является энтальпия I или внутренняя энергия U, вычисленное значе-

ние для смеси замещает число, приписанное термодинамическому пара-

метру при его объявлении.

Пример: p = 4.5, I = 0,

(75%O2[0.0]),(12%H2O[-187.02]),

(13%C1H4[-74.85]),...

Здесь в первой строке входных данных задается, что расчет

равновесия должен выполняться при заданных значениях давления и

энтальпии, причем значение энтальпии установлено равным нулю; од-

нако последующие строки, в свою очередь, содержат сведения об эн-

тальпии образования простых веществ. Поэтому расчет равновесия бу-

дет производиться при p = 4.5 и I = -32.173, т.е. при

пересчитанном значении энтальпии.

В пределах одного варианта расчета может быть предусмотрено

задание серии исходных составов. Для этого при указании простых

веществ, образующих рабочее тело, вместо массового содержания мож-

но записать одно из десяти ключевых слов:

N0, N1, N2, ... , N9,

а среди входных данных поместить списки значений для соответствую-

щих переменных. Каждый такой ряд массовых частей не должен содер-

жать более 20 чисел. Все списки параметров Ni (в пределах исходных

данных) должны содержать одинаковое число значений. Неизменяемые

доли простых веществ указываются числами.

Пример: (N5%N1H4ClO4[-588.7]),

(21.32%Al[0]),(N2%C23.H48O4[-81.5]),

N5 = 61.7, 62.5,

N2 = 16.98, 15, ...

г) содержание химических элементов в двухкомпонентных

топливных смесях.

В программном комплексе предусмотрена возможность задания ис-

ходного состава термодинамических систем, образованных двухкомпо-

нентными топливами, с помощью коэффициента избытка окислителя. Те-

оретически 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 та-

ких элементов отсутствуют, используется единая таблица высших ва-

лентностей всех элементов, и если пользователь считает полученные

на ее основе значения нереалистичными, ему предлагается самому ус-

тановить относительное соотношение между горючим и окислителем с

помощью общих правил задания исходного состава в программном комп-

лексе Астра.4/pc.

Для задания содержания химических элементов в двухкомпонент-

ных топливных смесях предусмотрены три ключевых слова:

FUEL , OX и ALPHA

С помощью ключевого слова FUEL задается химическая формула и

энтальпия горючего. Ключевое слово OX используется для задания хи-

мической формулы и энтальпии окислителя. Информация о компонентах

топлива заключается в круглые скобки, где указывается химическая

формула и после нее в квадратных скобках энтальпия.

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 компонентов топлива (внутренняя энергия), как и в

общем случае, используется для вычисления энтальпии (внутренней

энерггии) всей системы при каждом из значений коэффициента избытка

окислителя. Она может не указываться, если расчет равновесия про-

водится при известной температуре.

д) Правила записи химических формул индивидуальных веществ

Правила записи имен индивидуальных веществ, принятые при под-

готовке входных данных программного комплекса Астра.4/pc, 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 стехиометри-

ческий коэффициент - целое число, равное числу атомов данного эле-

мента в индивидуальном веществе.

С тем, чтобы исключить двусмысленное толкование записанных

химических формул, предлагается сохранять стехиометрические коэф-

фициенты, 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, изоб-

ражаемых 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).

Характеристики

Список файлов домашнего задания