 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Пример разработки математической модели методом ПФЭ по результатам экспериментального обследования объекта химической технологии. 3 страница
|
|
Задание № 17
Исследуется процесс оксихлорирования стирола. Выходным параметром Y является выход целевого продукта.
Факторами являлись:
Z 1 – расход стирола, л/ч;
Z 2 – соотношение стирола и гипохлорида кальция;
Z 3 – температура процесса, °С;
Z 4 –pH среды.
Необходимо получить математическое описание процесса по ПФЭ вида
и оценить адекватность полученной модели.
Исходные данные: Z 10=150; Z 20=13; Z 30=38; Z 40=4.5; D Z 1=30; D Z 2=0.7; D Z 3=10; D Z 4=0.5.
Матрица планирования:
| № оп. | Х 0 | Х 1 | Х 2 | Х 3 | Х 4 | Х 1 Х 2 | Х 1 Х 3 | Х 1 Х 4 | Х 2 Х 3 | Х 2 Х 4 | Х 3 Х 4 | Х 1 Х 2X3 | Х 1 Х 2X4 | Х 1 Х 3X4 | Х 2 Х 3X4 | Х 1 Х 2X3X4 | Y1 | Y2 |
| +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | 77.1 | 76.2 | ||||||||||||
| +1 | –1 | +1 | +1 | +1 | 90.5 | 85.5 | ||||||||||||
| +1 | +1 | –1 | +1 | +1 | 76.1 | 79.8 | ||||||||||||
| +1 | –1 | –1 | +1 | +1 | 74.4 | 80.7 | ||||||||||||
| +1 | +1 | +1 | –1 | +1 | 57.4 | 62.5 | ||||||||||||
| +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | 70.5 | 71.5 | ||||||||||||
| +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | 80.1 | 79.2 | ||||||||||||
| +1 | –1 | –1 | –1 | +1 | 74.2 | 78.0 | ||||||||||||
| +1 | +1 | +1 | +1 | –1 | 78.4 | 76.0 | ||||||||||||
| +1 | –1 | +1 | +1 | –1 | 86.0 | 90.0 | ||||||||||||
| +1 | +1 | –1 | +1 | –1 | 77.0 | 77.3 | ||||||||||||
| +1 | –1 | –1 | +1 | –1 | 78.5 | 76.2 | ||||||||||||
| +1 | +1 | +1 | –1 | –1 | 75.5 | 79.8 | ||||||||||||
| +1 | –1 | +1 | –1 | –1 | 83.5 | 72.1 | ||||||||||||
| +1 | +1 | –1 | –1 | –1 | 58.0 | 60.5 | ||||||||||||
| +1 | –1 | –1 | –1 | –1 | 73.2 | 75.6 |
Задание № 18
При синтезе изделий из окиси магния изучается усадка образцов Y,%, принимаемая в качестве выходного параметра.
Факторами являлись:
Z 1 – температура спекания, °С;
Z 2 – давление прессования, Н/м2;
Z 3 – выдержка при температуре обжига, ч;
Z 4 – количество спекающей добавки, %.
Необходимо получить математическое описание процесса вида
,
используя полуреплику от ПФЭ 24 с определяющим контрастом 1= Х 1 Х 2 Х 3 Х 4 и оценить адекватность полученной модели. Определить систему смешанных оценок.
Исходные данные: Z 10=1600; Z 20=300; Z 30=4; Z 40=2; D Z 1=80; D Z 2=100; D Z 3=2; D Z 4=2.
Матрица планирования:
| № оп. | Х 0 | Х 1 | Х 2 | Х 3 | Х 4 | Y 1 | Y 2 |
| +1 | –1 | –1 | –1 | –1 | 4.7 | 4.83 | |
| +1 | +1 | –1 | +1 | –1 | 3.6 | 3.7 | |
| +1 | –1 | –1 | +1 | +1 | 5.14 | ||
| +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | 3.4 | 3.6 | |
| +1 | +1 | +1 | –1 | –1 | 2.3 | 2.4 | |
| +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | 2.2 | 2.4 | |
| +1 | –1 | +1 | +1 | –1 | 5.2 | 5.01 | |
| +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | 2.2 | 2.3 |
Задание № 19
Изучается предел прочности при изгибе отливок из пластифицированных парафином суспензий из окиси алюминия. Выходной параметр – s, Н/м2.
Факторами являлись:
Z 1 – дисперсность глинозема, см2/г;
Z 2 –температура нагрева шликера, °С;
Z 3 – количество парафина в шликере, %;
Z 4 – количество поверхностно активной добавки, %.
Необходимо получить математическое описание процесса вида
,
используя полуреплику от ПФЭ 24 с генерирующим соотношением Х 4= Х 1 Х 2 Х 3 и оценить адекватность полученной модели. Определить систему смешанных оценок.
Исходные данные: Z 10=8150; Z 20=54; Z 30=15; Z 40=0.7; D Z 1=850; D Z 2=4; D Z 3=3; D Z 4=0.3.
Матрица планирования:
| № оп. | Х 0 | Х 1 | Х 2 | Х 3 | Х 4 | Y 1 | Y 2 |
| +1 | –1 | –1 | –1 | –1 | 3.90 | 3.95 | |
| +1 | +1 | –1 | +1 | –1 | 3.36 | 3.334 | |
| +1 | –1 | –1 | +1 | +1 | 2.54 | 2.52 | |
| +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | 3.58 | 3.67 | |
| +1 | +1 | +1 | –1 | –1 | 4.6 | 4.5 | |
| +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | 2.05 | 2.01 | |
| +1 | –1 | +1 | +1 | –1 | 4.98 | 5.08 | |
| +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | 2.97 | 2.94 |
Задание № 20
Изучается открытая пористость термопрессованных алюмосиликатных огнеупоров Y,%. Факторами являлись:
Z 1 – соотношение между размерами зерен в шихте 3–2 мм и 1–0,5 мм;
Z 2 – количество фракций менее 0,2 мм в шихте, %;
Z 3 – соотношение между кировской и часовярской глиной;
Z 4 – количество владимирского каолина в массе, %;
Z 5 – температура прессования, °С;
Необходимо получить математическое описание процесса вида
,
используя четвертьреплику от ПФЭ 25 с генерирующими соотношениями Х 4= Х 1 Х 2 X 3, X 5= – Х 2 X 3, и оценить адекватность полученной модели. Определить систему смешанных оценок.
Исходные данные: Z 10=1/2; Z 20=20; Z 30=1/5; Z 40=30; Z 50=1350; D Z 1=1/5; D Z 2=10; D Z 3=1/10; D Z 4=20; D Z 5=50.
Матрица планирования:
| № оп. | Х 0 | Х 1 | Х 2 | Х 3 | Х 4 | Х 5 | Y 1 | Y 2 |
| +1 | –1 | –1 | –1 | –1 | –1 | 4.06 | 4.4 | |
| +1 | –1 | –1 | +1 | +1 | +1 | 8.4 | 8.75 | |
| +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | +1 | 5.64 | 5.88 | |
| +1 | –1 | +1 | +1 | –1 | –1 | 6.34 | 6.42 | |
| +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | –1 | 5.54 | 5.24 | |
| +1 | +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | 3.90 | 3.83 | |
| +1 | +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | 1.78 | 1.51 | |
| +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | –1 | 6.96 | 7.20 |
Задание № 21
Исследуется процесс экстракции в системе твердое тело – жидкость. Выходным параметром Y,% является выход целевого продукта.
Факторами являлись:
Z 1 – температура процесса, °С;
Z 2 – время, мин;
Z 3 – дисперсность материала, мм;
Z 4 – соотношение растворитель–материал.
Необходимо получить математическое описание процесса вида
,
используя полуреплику от ПФЭ 24 с генерирующим соотношением Х 4= – Х 1 Х 2 и оценить адекватность полученной модели. Определить систему смешанных оценок.
Исходные данные: Z 10=52.5; Z 20=80; Z 30=0.325; Z 40=30; D Z 1=7.5; D Z 2=10; D Z 3=0.025; D Z 4=10.
Матрица планирования:
| № оп. | Х 0 | Х 1 | Х 2 | Х 3 | Х 4 | Y 1 | Y 2 |
| +1 | –1 | –1 | –1 | –1 | 6.78 | 6.73 | |
| +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | 8.91 | 9.35 | |
| +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | 7.88 | 8.48 | |
| +1 | +1 | +1 | –1 | –1 | 6.34 | 6.59 | |
| +1 | –1 | –1 | +1 | –1 | 7.25 | 7.37 | |
| +1 | +1 | –1 | +1 | +1 | 10.23 | 10.26 | |
| +1 | –1 | +1 | +1 | +1 | 9.07 | 9.3 | |
| +1 | +1 | +1 | +1 | –1 | 6.75 | 6.67 |
Задание № 22
Исследуется процесс экстракции в системе твердое тело – жидкость. Выходным параметром Y,% является выход целевого продукта.
Факторами являлись:
Z 1 – степень измельчения сырья, мм;
Z 2 – температура процесса, °С;
Z 3 – число циклов экстракции;
Z 4 – соотношение объемов компонентов дихлорэтана и этанола;
Z 5 – время экстакции, ч.
Необходимо получить математическое описание процесса вида
,
используя дробную реплику от ПФЭ 25–2 с генерирующими соотношениями Х 4= Х 1 Х 2 X 3, X 5= – Х 1 X 2, и оценить адекватность полученной модели. Определить систему смешанных оценок.
Исходные данные: Z 10=70; Z 20=30; Z 30=5; Z 40=1.25; Z 50=6; D Z 1=15; D Z 2=10; D Z 3=2; D Z 4=0.25; D Z 5=2.
Матрица планирования:
| № оп. | Х 0 | Х 1 | Х 2 | Х 3 | Х 4 | Х 5 | Y 1 | Y 2 |
| +1 | –1 | –1 | –1 | –1 | –1 | 33.4 | 31.8 | |
| +1 | +1 | +1 | –1 | –1 | –1 | 44.8 | 45.2 | |
| +1 | –1 | –1 | +1 | +1 | –1 | 69.1 | 68.3 | |
| +1 | +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | 74.4 | 74.1 | |
| +1 | –1 | +1 | +1 | –1 | +1 | 75.5 | 74.8 | |
| +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | +1 | 88.8 | 89.2 | |
| +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | +1 | 91.3 | 90.8 | |
| +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | –1 | 83.20 | 82.60 |
Задание № 23
Исследуется процесс экстракции живицы из коры пихты азеотропом хлористого метилена с этиловым спиртом. Выходным параметром Y,% является выход живицы.
Факторами являлись:
Z 1 – время предварительного настаивания, ч;
Z 2 – количество циклов экстракции;
Z 3 – степень измельчения сырья, мм;
Z 4 – загрузочная плотность, г/см3;
Z 5 – соотношение твердой и жидкой фаз.
Необходимо получить математическое описание процесса вида
,
используя дробную реплику от ПФЭ 25–2 с генерирующими соотношениями Х 4= – Х 1 Х 2, X 5= – Х 1 X 2 Х 3, и оценить адекватность полученной модели. Определить систему смешанных оценок.
Исходные данные: Z 10=2; Z 20=8; Z 30=2; Z 40=0.67; Z 50=1/2.5; D Z 1=1; D Z 2=4; D Z 3=1; D Z 4=0.15; D Z 5=1/5.
Матрица планирования:
| № оп. | Х 0 | Х 1 | Х 2 | Х 3 | Х 4 | Х 5 | Y 1 | Y 2 |
| +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | –1 | 95.7 | 95.7 | |
| +1 | +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | 97.8 | 94.6 | |
| +1 | –1 | +1 | +1 | +1 | +1 | 98.9 | 98.9 | |
| +1 | +1 | +1 | +1 | –1 | –1 | 100.0 | 100.0 | |
| +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | –1 | 97.8 | 94.6 | |
| +1 | –1 | –1 | –1 | –1 | +1 | 85.8 | 85.9 | |
| +1 | –1 | –1 | +1 | –1 | –1 | 93.5 | 91.3 | |
| +1 | +1 | –1 | +1 | +1 | +1 | 95.5 | 94.5 |
Задание № 24
При выборе рациональных параметров процесса плазменного напыления порошка карбида ниобия изучается коэффициент использования этого порошка, принимаемый в качестве выходного параметра Y,%.
Факторами являлись:
Z 1 – среднеинтегральная дисперсность порошка, мкм;
Z 2 – расстояние от среза сопла до напыляемой поверхности, м;
Z 3 – расход плазмообразующего газа, г/с;
Z 4 – расход порошка карбида ниобия, г/с;
Z 5 – ток в установке, А.
Необходимо получить математическое описание процесса вида
,
используя дробную реплику от ПФЭ 25–2 с обобщающим контрастом 1=Х1Х2X3Х4= –Х1X2X5= –Х3X4X5, и оценить адекватность полученной модели. Определить систему смешанных оценок.
Исходные данные: Z 10=70; Z 20=0.1; Z 30=0.75; Z 40=40; Z 50=400; D Z 1=30; D Z 2=0.05; D Z 3=0.25; D Z 4=10; D Z 5=100.
Матрица планирования:
| № оп. | Х 0 | Х 1 | Х 2 | Х 3 | Х 4 | Х 5 | Y 1 | Y 2 |
| +1 | –1 | –1 | –1 | –1 | –1 | 50.4 | ||
| +1 | +1 | +1 | –1 | –1 | –1 | 57.3 | ||
| +1 | –1 | –1 | +1 | +1 | –1 | 47.7 | 48.1 | |
| +1 | +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | 50.4 | ||
| +1 | –1 | +1 | +1 | –1 | +1 | 63.8 | ||
| +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | +1 | 44.3 | 44.9 | |
| +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | +1 | 56.8 | ||
| +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | –1 | 53.8 |
Задание № 25
При синтезе кордиеритовой керамики изучается предел прочности при сжатии (s, МН/м2), принимаемый в качестве выходного параметра Y,%.
Факторами являлись:
Z 1 – соотношение между тальком и глиной (в расчете на полную дегидратацию);
Z 2 – количество глинозема в шихте, %;
Z 3 – соотношение между фракцией 3–2 мм и 0,5–0,2 мм;
Z 4 – количество фракций менее 0,06 мм, %;
Z 5 – температура обжига, °С;
Необходимо получить математическое описание процесса вида
,
используя четвертьреплику от ПФЭ 25 с генерирующими соотношениями Х 4= – Х 1 Х 2, X 5= Х 1 X 3, и оценить адекватность полученной модели. Определить систему смешанных оценок.
Исходные данные: Z 10=1/3.5; Z 20=25; Z 30=2.5/1; Z 40=30; Z 50=1350; D Z 1=1/5; D Z 2=10; D Z 3=0.5/1; D Z 4=10; D Z 5=50.
Матрица планирования:
| № оп. | Х 0 | Х 1 | Х 2 | Х 3 | Х 4 | Х 5 | Y 1 | Y 2 |
| +1 | –1 | –1 | –1 | –1 | +1 | |||
| +1 | +1 | –1 | –1 | +1 | –1 | 175.5 | ||
| +1 | –1 | +1 | –1 | +1 | +1 | |||
| +1 | +1 | +1 | –1 | –1 | –1 | |||
| +1 | –1 | –1 | +1 | –1 | –1 | |||
| +1 | +1 | –1 | +1 | +1 | +1 | 110.5 | ||
| +1 | –1 | +1 | +1 | +1 | –1 | 203.8 | 202.2 | |
| +1 | +1 | +1 | +1 | –1 | +1 |
Задание № 26
Исследовались процессов посола, механической обработки и созревания мяса при выработке пастеризованных консервов из говядины. Наблюдаемый фактор Y – выход твердой фазы (мяса) или отношение количества жидкой фазы к твердой (безразмерный коэффициент).
Факторами являлись:
Z 1 – длительность первичной механической обработки, мин;
Z 2 – длительность первичного созревания, ч;
Z 3 – количество добавляемого рассола, % от объема.
Необходимо получить математическое описание процесса по ПФЭ вида
и оценить адекватность полученной модели.
Исходные данные: Z 10=22.5; Z 20=24.5; Z 30=17.5; D Z 1=17.5; D Z 2=23.5; D Z 3=7.5.
Дата публикования: 2014-12-11; Прочитано: 234 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
