Визначення складу газа, що спалюється, методом обмежень як задачі інтерпретації моделі

This paper proposes a method for solving the problem on determining the unknown composition of a gaseous hydrocarbon fuel during its combustion in real time. The problem had been defined as the inverse, ill-posed problem. A technique for measuring technological parameters makes it possible to specify it as a complex interpretation problem.To solve it, a "library" method has been selected (selection), which is the most universal one. To implement it, a method has been constructed to compile a library in the form of a working three-dimensional array. The source data for each solution to a direct problem in the generated array are represented in the form of a single number. To this end, a position principle for recording decimal numbers has been applied.Compiling a working array employed a method for comparing the excess factor of an oxidizer and the ratio of volumetric consumption of an oxidizer and fuel. This has made it possible to apply the results from solving a direct problem on determining the temperature of combustion products in order to solve the inverse problem on determining this composition based on the measured temperature.A method has been devised for finding a solution among the elements of the working array based on the results from technological measurements of temperature of the combustion products of the burnt fuel and the ratio of the volumetric consumption of an oxidizer and fuel.The work shows the absence of errors introduced to the solution by an algorithm of the proposed method. When modeling precise technological measurements, errors are due only to the sampling of source data while solving a direct problem. The influence of measuring the technological parameters on accuracy in determining the composition of fuel has been defined. It does not exceed the magnitude that is permissible for engineering calculations.The proposed calculation method could make it possible to use under a managed mode, in energy and in the chemical industry, a large amount of hydrocarbon fuel gases that are currently considered waste. Their energy equivalent is comparable with the energy needs by the African continent.Предложен метод решения задачи определения неизвестного состава газообразного углеводородного горючего в процессе его сжигания в режиме реального времени. Задача определяется как обратная, не корректно поставленная. Способ замера технологических параметров позволяет ее детализировать как сложную задачу интерпретации.Для решения выбран метод «библиотеки» (подбора), являющийся наиболее универсальным. Для его реализации разработан метод формирования библиотеки в виде рабочего трехмерного массива. Исходные данные для каждого решения прямой задачи в сформированном массиве представлены в виде одного числа. Для этого использован позиционный принцип записи десятичных чисел.При формировании рабочего массива использован метод сопоставления коэффициента избытка окислителя и соотношения объемных расходов окислителя и горючего. Это позволило использовать результаты решения прямой задачи определения температуры продуктов сгорания для решения обратной задачи по определению этого состава по измеренной температуре.Разработан метод поиска решения среди элементов рабочего массива на основе результатов технологических замеров температуры продуктов сгорания сжигаемого топлива и отношения объемных расходов окислителя и горючего.Показано отсутствие погрешностей, которые вносятся в решение алгоритмом предлагаемого метода. При моделировании точных технологических замеров погрешности обусловлены только дискретизацией исходных данных при решении прямой задачи. Определено влияние точности измерений технологических параметров на погрешность определения состава горючего. Она не превосходит допустимой для инженерных расчетов величины.Предложенный метод расчета может позволить использовать в управляемом режиме в энергетике и в химической промышленности большой объем углеводородных горючих газов, считающихся в настоящий момент отходами. Их энергетический эквивалент сравним с энергетическими потребностями Африканского континентаЗапропоновано метод розв'язання задачі визначення невідомого складу газоподібного вуглеводневого палива в процесі його спалювання в режимі реального часу. Задача визначається як зворотна, некоректно поставлена. Спосіб виміру технологічних параметрів дозволяє її деталізувати як складну задачу інтерпретації.Для вирішення цієї задачі обраний метод «бібліотеки» (підбору), який є найбільш універсальним. Для його реалізації розроблено метод формування бібліотеки у вигляді робочого тривимірного масиву. Вихідні дані для кожного рішення прямої задачі в сформованому масиві представлені у вигляді одного числа. Для цього використаний позиційний принцип запису десяткових чисел.При формуванні робочого масиву використаний метод зіставлення коефіцієнта надлишку окиснювача і співвідношення об'ємних витрат окиснювача і пального. Це дозволило використовувати результати розв'язання прямої задачі визначення температури продуктів згоряння для розв'язання оберненої задачі по визначенню цього складу за виміряною температурою.Розроблено метод пошуку рішення серед елементів робочого масиву на основі результатів технологічних вимірів температури продуктів згоряння палива, що спалюється і відношення об'ємних витрат окиснювача і пального.Показано відсутність похибок, що вносяться до рішення алгоритмом пропонованого методу. При моделюванні точних технологічних вимірів похибки обумовлені дискретизацією вихідних даних при вирішенні прямої задачі. Визначено вплив точності вимірювань технологічних параметрів на похибку визначення складу пального. Вона не перевищує допустимої для інженерних розрахунків величини.Запропонований метод розрахунку може дозволити використовувати в керованому режимі в енергетиці і в хімічній промисловості великий обсяг вуглеводневих горючих газів, які вважаються відходами. Їх енергетичний еквівалент порівняємо з енергетичними потребами Африканського континент

Визначення складу газа, що спалюється, методом обмежень як задачі інтерпретації моделі

This paper proposes a method for solving the problem on determining the unknown composition of a gaseous hydrocarbon fuel during its combustion in real time. The problem had been defined as the inverse, ill-posed problem. A technique for measuring technological parameters makes it possible to specify it as a complex interpretation problem.To solve it, a "library" method has been selected (selection), which is the most universal one. To implement it, a method has been constructed to compile a library in the form of a working three-dimensional array. The source data for each solution to a direct problem in the generated array are represented in the form of a single number. To this end, a position principle for recording decimal numbers has been applied.Compiling a working array employed a method for comparing the excess factor of an oxidizer and the ratio of volumetric consumption of an oxidizer and fuel. This has made it possible to apply the results from solving a direct problem on determining the temperature of combustion products in order to solve the inverse problem on determining this composition based on the measured temperature.A method has been devised for finding a solution among the elements of the working array based on the results from technological measurements of temperature of the combustion products of the burnt fuel and the ratio of the volumetric consumption of an oxidizer and fuel.The work shows the absence of errors introduced to the solution by an algorithm of the proposed method. When modeling precise technological measurements, errors are due only to the sampling of source data while solving a direct problem. The influence of measuring the technological parameters on accuracy in determining the composition of fuel has been defined. It does not exceed the magnitude that is permissible for engineering calculations.The proposed calculation method could make it possible to use under a managed mode, in energy and in the chemical industry, a large amount of hydrocarbon fuel gases that are currently considered waste. Their energy equivalent is comparable with the energy needs by the African continent.Предложен метод решения задачи определения неизвестного состава газообразного углеводородного горючего в процессе его сжигания в режиме реального времени. Задача определяется как обратная, не корректно поставленная. Способ замера технологических параметров позволяет ее детализировать как сложную задачу интерпретации.Для решения выбран метод «библиотеки» (подбора), являющийся наиболее универсальным. Для его реализации разработан метод формирования библиотеки в виде рабочего трехмерного массива. Исходные данные для каждого решения прямой задачи в сформированном массиве представлены в виде одного числа. Для этого использован позиционный принцип записи десятичных чисел.При формировании рабочего массива использован метод сопоставления коэффициента избытка окислителя и соотношения объемных расходов окислителя и горючего. Это позволило использовать результаты решения прямой задачи определения температуры продуктов сгорания для решения обратной задачи по определению этого состава по измеренной температуре.Разработан метод поиска решения среди элементов рабочего массива на основе результатов технологических замеров температуры продуктов сгорания сжигаемого топлива и отношения объемных расходов окислителя и горючего.Показано отсутствие погрешностей, которые вносятся в решение алгоритмом предлагаемого метода. При моделировании точных технологических замеров погрешности обусловлены только дискретизацией исходных данных при решении прямой задачи. Определено влияние точности измерений технологических параметров на погрешность определения состава горючего. Она не превосходит допустимой для инженерных расчетов величины.Предложенный метод расчета может позволить использовать в управляемом режиме в энергетике и в химической промышленности большой объем углеводородных горючих газов, считающихся в настоящий момент отходами. Их энергетический эквивалент сравним с энергетическими потребностями Африканского континентаЗапропоновано метод розв'язання задачі визначення невідомого складу газоподібного вуглеводневого палива в процесі його спалювання в режимі реального часу. Задача визначається як зворотна, некоректно поставлена. Спосіб виміру технологічних параметрів дозволяє її деталізувати як складну задачу інтерпретації.Для вирішення цієї задачі обраний метод «бібліотеки» (підбору), який є найбільш універсальним. Для його реалізації розроблено метод формування бібліотеки у вигляді робочого тривимірного масиву. Вихідні дані для кожного рішення прямої задачі в сформованому масиві представлені у вигляді одного числа. Для цього використаний позиційний принцип запису десяткових чисел.При формуванні робочого масиву використаний метод зіставлення коефіцієнта надлишку окиснювача і співвідношення об'ємних витрат окиснювача і пального. Це дозволило використовувати результати розв'язання прямої задачі визначення температури продуктів згоряння для розв'язання оберненої задачі по визначенню цього складу за виміряною температурою.Розроблено метод пошуку рішення серед елементів робочого масиву на основі результатів технологічних вимірів температури продуктів згоряння палива, що спалюється і відношення об'ємних витрат окиснювача і пального.Показано відсутність похибок, що вносяться до рішення алгоритмом пропонованого методу. При моделюванні точних технологічних вимірів похибки обумовлені дискретизацією вихідних даних при вирішенні прямої задачі. Визначено вплив точності вимірювань технологічних параметрів на похибку визначення складу пального. Вона не перевищує допустимої для інженерних розрахунків величини.Запропонований метод розрахунку може дозволити використовувати в керованому режимі в енергетиці і в хімічній промисловості великий обсяг вуглеводневих горючих газів, які вважаються відходами. Їх енергетичний еквівалент порівняємо з енергетичними потребами Африканського континент

Determining the Composition of Burned Gas Using the Method of Constraints as a Problem of Model Interpretation

This paper proposes a method for solving the problem on determining the unknown composition of a gaseous hydrocarbon fuel during its combustion in real time. The problem had been defined as the inverse, ill-posed problem. A technique for measuring technological parameters makes it possible to specify it as a complex interpretation problem.To solve it, a "library" method has been selected (selection), which is the most universal one. To implement it, a method has been constructed to compile a library in the form of a working three-dimensional array. The source data for each solution to a direct problem in the generated array are represented in the form of a single number. To this end, a position principle for recording decimal numbers has been applied.Compiling a working array employed a method for comparing the excess factor of an oxidizer and the ratio of volumetric consumption of an oxidizer and fuel. This has made it possible to apply the results from solving a direct problem on determining the temperature of combustion products in order to solve the inverse problem on determining this composition based on the measured temperature.A method has been devised for finding a solution among the elements of the working array based on the results from technological measurements of temperature of the combustion products of the burnt fuel and the ratio of the volumetric consumption of an oxidizer and fuel.The work shows the absence of errors introduced to the solution by an algorithm of the proposed method. When modeling precise technological measurements, errors are due only to the sampling of source data while solving a direct problem. The influence of measuring the technological parameters on accuracy in determining the composition of fuel has been defined. It does not exceed the magnitude that is permissible for engineering calculations.The proposed calculation method could make it possible to use under a managed mode, in energy and in the chemical industry, a large amount of hydrocarbon fuel gases that are currently considered waste. Their energy equivalent is comparable with the energy needs by the African continent