Моделирование кинетики сложной химической реакции и работы реактора смешения в Simulink

Лабораторная работа №7: «Моделирование кинетики сложной химической реакции и работы реактора смешения в Simulink».

Цель работы:

∙ выполнить моделирование кинетики сложной химической реакции в Simulink; получить кинетические кривые в графическом и численной виде; определить время завершения реакции;

∙ выполнить моделирование начала работы реактора смешения процесса в Simulink; получить кинетические кривые в графическом и численной виде; определить время выхода реактора в стационарный режим.

Задание: 

[pic 1]

Часть 1. Кинетика реакции

1. МО модель кинетики химической реакции в соответствии с заданием

Дана следующая кинетическая схема:

X12X2,               k1=0.45     1-я стадия[pic 2]

2X2X1,               k2=0.2       2-я стадия [pic 3]

X2X3,                 k3=0.25     3-я стадия[pic 4]

X3+2X4X5,        k4=0.4       4-я стадия[pic 5]

X5X1+X6           k5=0.3       5-я стадия[pic 6]

Начальные концентрации (τ = 0):

 [pic 7]

 0.5[pic 8][pic 9]

 [pic 10]

 [pic 11]

 0.[pic 12][pic 13]

 0[pic 14][pic 15]

Скорости отдельных стадий реакции:

r1=0.45[pic 16]

r2=0.2*[pic 17]

r3=0.25*[pic 18]

r4=0.4*[pic 19]

r5=0.3*[pic 20]

Составление стехиометрической матрицы:

1. Блоки и их настройки в S-модели

Создал модель реакции в Simulink путем добавления необходимых блоков и соединения их информационными потоками. Настройки блоков:

• Fcn:

fcn: 0.45*u[1]

fcn1: 0.2*u[2]^2

fcn2: 0.25*u[2]

fcn3: 0.4*u[3]*u[4]^2

fcn4: 0.3*u[5]

constant: [-1 1 0 0 1; 2 -2 -1 0 0; 0 0 1 -1 0; 0 0 0 -2 0; 0 0 0 1 -1; 0 0 0 0 1] product: Multiplication: Matrix;