第6章 过程
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第6章記憶過程6.1複習筆記記憶的過程分為三個階段:即編碼(encoding,指物理的、感官的輸入轉換為儲存在記憶中的表徵的過程)、存儲(storage,在記憶中保持編碼後的資訊)及提取(rotrioval,獲取保存在記憶中的資訊)。
三個階段不同程度地在短時記憶、長時記憶與工作記憶這三種記憶的操作下完成。
一、短時記憶短時記憶(short-termmemory)足指保持短暫且容量有限的記憶,一般保持時限在20秒〜1分鐘之間,記憶容量為5個〜9個組塊。
其主要功能是使人們在連續不斷的時間過程中處理各個微小的感覺事件。
(一)短時記憶的容量1956年,芙國心理學家GeorgeA … Miller研宂發現,短時記憶容量為7±2個組塊。
1.組塊組塊(chunk)是指按照某種規則或對應於某些熟悉的模式所組織起來的一個資訊單位。
①組塊是短時記憶容量的資訊單位。
這種單位的內部結構是可以變化的,它可以是字母、音節、詞或一串數字,短時記憶容量約為7±2個組塊。
②組塊的作用在於減少短時記憶中的刺激單位,而增加每一單位所包含的資訊。
人的知識經驗越豐富,組塊中所包含的資訊越多。
2.形成組塊形成組塊(chunking)是指把若干單個剌激聯合成較大的資訊單位的過程。
形成組塊的方式有:(1)把那些在時間或空間上接近發生的單個項0結合成一個組塊,而不一定需要形成一個有意義的單位;(2)利用長時記憶中的有關資訊,把若十單個項0從意義上結合起來,構成一個熟悉的、單獨的組塊,其結構剛好與長時記憶中的某個代碼相匹配。
3.組塊的功能短時記憶之所以能處理大量資訊,得益於人們能將資訊組織為組塊的能力。
然而,如果長時記憶中的一些信息沒有被啟動,也就不可能出現組塊。
當輸入項0與其在長時記憶中的表徵發生匹配時,廣泛的知識才能幫助人們在看似無關的事物之間發現某種結構*(二)短時記憶的編碼短時資訊的編碼形式有聽覺編碼、視覺編碼及語義編碼*聽覺編碼是其採用的最主要的編碼形式。
第6章 过程控制系统的应用实例6.1 精馏塔的控制精馏是石油化工、炼油生产过程中的一个十分重要的环节,其目的是将混合物中各组分分离出来,达到规定的纯度。
精馏过程的实质就是迫使混合物的气、液两相在塔体中作逆向流动,利用混合液中各组分具有不同的挥发度,在互相接触的过程中,液相中的轻组分逐渐转入气相,而气相中的重组分则逐渐进入液相,从而实现液体混合物的分离。
一般精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐等设备组成,如图6.1所示。
图6.1 简单精馏控制示意图进料流量F从精馏塔中段某一塔板上进入塔内,这块塔板称为进料板。
进料板将精馏塔分为上下两段,进料板以上部分称为精馏段,进料板以下部分称为提馏段。
溶液中组分的数目可以是两个或两个以上。
实际工业生产中,只有两个组分的溶液不多,大量需要分离的溶液往往是多组分溶液。
多组分溶液的精馏在基本原理方面和两组分溶液的精馏是一样的。
本节只讨论两组分溶液的精馏。
6.1.1 精馏原理在恒定压力下,单组分液体在沸腾时虽然继续加热,其温度却保持不变,即单组分液体的沸点是恒定的。
对于两组分的理想溶液来说,在恒定压力下,其沸点却是可变的。
例如对于A、B两种混合物的分馏,纯A的沸点是140℃,纯B的沸点是175℃。
如果两组分的混合比发生变化,混合溶液的沸点也随之发生变化,如图6.2中的液相曲线所示。
第6章 过程控制系统的应用实例·333··333·150140160170180020406080100100806040200A :B :组分/(%)温度/℃图6.2 A 、B 两组分混合物温度-浓度曲线设原溶液中A 占20%,B 占80%,此混合液的沸点是164.5℃,加热使混合液体沸腾。
这时,与液相共存的气相组分比是A 占45.8%,B 占54.2%。
这些气体单独冷凝后所形成的混合液体中,A 占45.8%,B 占54.2%;如果使此冷凝后的混合液体沸腾,其沸点是154.5℃。
第6章 化工过程能量分析重点难点:能量平衡方程、熵平衡方程及应用,理想功和损失功的计算,有效能的概念及计算,典型化工单元过程的有效能损失。
1) 能量平衡方程、熵平衡方程及应用(1) 能量平衡方程及其应用根据热力学第一定律:体系总能量的变化率=能量进入体系的速率-能量离开体系的速率可得普遍化的能量平衡方程:t V p W Q gZ u H m gZ u U m t kk k k d d 22d d s 12sy st 2-++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++∑= 式中左边项代表体系能量的变化,右边项第一项表示质量流带入、带出的能量,后三项表示体系与环境热和功的交换量。
注意:式中H 为单位质量的焓,u 2/2为单位质量的动能,gZ 为单位质量的位能,内能、动能和位能(g =9.81m/s 2)之和为单位质量流体的总能量E :gZ u U E E U E p k ++=++=221 符号规定:进入体系的质量流率m k 为正,体系吸热Q 为正,环境对体系做功W 为正(体系得功为正)。
上式适用于任何过程,不受过程是否可逆或流体性质的影响。
要对一个过程进行能量分析或能量衡算,应该根据过程的特点,正确分析能量平衡方程式中的各个项,化简能平式,关键是要会分析题意特点,能平式中各项的含义要明白。
① 对封闭体系:忽略动、位能的变化,则能平式变为W Q U δδd +=积分,可得 W Q U +=Δ此即为封闭体系热力学第一定律的数学表达式。
② 稳态流动体系(简称稳流体系)稳态流动过程是指物料连续地通过设备,进入和流出的质量流率在任何时刻都完全相等,体系中任一点的热力学性质都不随时间变化,体系没有物质和能量的积累。
因此,稳流体系的特点:体系中任一点的热力学性质都不随时间而变;体系没有物质及能量的积累。
对一个敞开体系,以过程的设备为体系,即为稳流体系。
其能平式可化为 02s 12=++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++∑=W Q gZ u H m k kk k 把上式中第一项进、出分开,即得:022s out2in 2=++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++W Q m gZ u H m gZ u H 单位质量的稳流体系的能量方程式:022s out2in 2=++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++W Q gZ u H gZ u H s 2ΔΔ21ΔW Q Z g u H +=++ 式中∆H 。