Исследование процесса биосинтеза паприна

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Газохимия и моделирование химико-технологических процессов»

Отчет

по лабораторной работе №1

на тему «Исследование процесса биосинтеза паприна»

Вариант №89

Выполнили:

ст. гр. БТБ-20-01                                                                           А.Х. Хамматова

Проверил:

к. х. н.                                                                                                     Т.В. Смольникова

Уфа 2023

Цель работы:

-рассмотреть алгоритм решения задач математического описания в виде системы дифференциальных уравнений методом Эйлера;

-выполнить анализ кинетики биосинтеза паприна в ферментере периодического действия.

Таблица 1 – Исходные данные

Схема реакции биосинтеза паприна: P + D    M[pic 1][pic 2]

Математическая модель кинетической реакции имеет вид дифференциальных уравнений:

 [pic 3]

Блок-схема расчета реакции биосинтеза паприна представлена на рисунке 1.

[pic 4]

Рисунок 1  Блок-схема расчета реакции биосинтеза паприна[pic 5]

Производим расчет по методу Эйлера. Согласно блок-схеме, представленной выше P=CP0, D=CD0, рассчитываем P1, D1, M1.

1. Δτ = 0,1 – шаг интегрирования

P1 = P – k1*P*D*Δτ = 16,8-0,19*16,8*0,61*0,1=16,6053

D1 = D + (k1*P1*D – k2*D)*Δτ=0,61 +(0,19*16,6053*0,61-0,01*0,61)*0,1=0,80185

M1 = M + k2*D1*Δτ = 0,01+0,01*0,804102*0,1=0,0108

Т.к. D1>D, т.е. 0,80185>0,61, то продолжаем расчет P2, D2, M2.

P2 = P1– k1*P1*D1*Δτ=16,6053-0,19*16,6053*0,80185*0,1=16,3523

D2=D1+(k1*P2*D1–k2*D1)*Δτ=0,80185+(0,19*16,3523*0,80185-0,01*0,80185)*0,1=1,05017

M2 = M1 + k2*D2*Δτ=0,0108+0,01*1,05017*0,1=0,01185

Т.к. D2>D1, т.е. 1,05017>0,80185, то продолжаем расчет P3, D3, M3.

P3 = P2– k1*P2*D2*Δτ=16,3523-0,19*16,3523*1,05017*0,1=16,026

D3=D2+(k1*P3*D2–k2*D2)*Δτ=1,05017+(0,19*16,026*1,05017-0,01*1,05017)*0,1=1,3689

M3 = M2 + k2*D3*Δτ=0,01185+0,01*1,3689*0,1=0,0132

Т.к. D3>D2, т.е. 1,3689>1,05017, то продолжаем расчет P4, D4, M4.

P4 = P3– k1*P3*D3*Δτ=16,026-0,19*16,026*1,3689*0,1=15,609

D4=D3+(k1*P4*D3–k2*D3)*Δτ=1,3689+(0,19*15,609*1,3689

-0,01*1,3689)*0,1=1,7735

M4 = M3 + k2*D4*Δτ=0,0132+0,01*1,7735*0,1=0,0149

Т.к. D4>D3, т.е. 1,7735>1,3689, то продолжаем расчет P5, D5, M5.

P5 = P4– k1*P4*D4*Δτ=15,609-0,19*15,609*1,7735*0,1=15,083

D5=D4+(k1*P5*D4–k2*D4)*Δτ=1,7735+(0,19*15,083*1,7735-0,01*1,7735)*0,1=2,279