Введение
1 Описание процесса. Исходные данные 11
1.1 Краткий обзор использованной литературы 11
1.2 Методы термодинамики при конечном времени 48
1.3 Технологический процесс брожения пива 54
1.4 Автоматизация бродильно-лагерного отделения 58
1.5 Цилиндро-конический танк. Особенности конструкции 59
1.6 Особенности брожения пива в ЦКТ 64
1.7 Описание технологического процесса брожения сусла как объекта управления 66
2 Постановка задачи оптимального управления 69
2.1 Основной подход к построению математической модели технологического процесса брожения пива 69
2.2 Критерий оптимальности 70
2.3 Модель первой зоны. Уравнение теплопередачи через стенку 73
2.4 Уравнение движения сплошной среды 76
2.5 Система уравнений конвекции 77
2.6 Переход к цилиндрическим координатам 80
2.7 Модель второй зоны 81
2.8 Модель третьей зоны. Начальные условия 83
2.9 Случай стационарного движения
2.9.1 Вторая зона. Пристеночный поток 85
2.9.2 Третья зона. Центральный поток
2.10 Итоговая формулировка 90
2.11 О применении метода конечных элементов 91
2.11.1 Схема численного решения системы уравнений в частных производных параболического типа 93
2.11.2 Построение сетки. Некоторые основные типы конечных элементов 95
2.11.3 Ансамблирование конечных элементов. Построение сетки 98
3 Алгоритмическое обеспечение системы управления 101
3.1 Критериальная задача со связями в алгоритмической форме. Общий случай 101
3.2 Алгоритм вычисления допустимого управления 104
3.3 Задача о минимальном производстве энтропии при тепловом контакте двух сред 106
3.4 Актуальность разработанного метода 111
4 Практика и эксперимент 112
4.1 Исследование движения сусла внутри ЦКТ. Вычислительная гидродинамика 112
4.1.1 Постановка задачи 113
4.1.2 Качественное описание конвективного движения 117
4.1.3 Область применения
4.2 Вычислительный эксперимент 122
4.3 Структура системы оптимального управления процессом брожения в ЦКТ 125
4.4 Пилотный проект модернизации системы управления ЦКТ 127
Заключение 132
Литература
