Файл: Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 718

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Таблица 3.8.7

 

 

 

 

П л а н Бокса — Вильсона

и экспериментальные

д а н н ы е

 

 

 

Кодированные значения независимых переменных

 

 

Измерения размера частиц

 

номер

 

 

 

 

 

площадь

размер

 

оседание

объемная

 

(темпера­

 

хз

XI

поверхности

 

выход, %

опыта

(СаС)2)

[(NH4 )2 HP04 ]

(скорость

по Б. Э. Т.

по Фишеру,

d 0 p ,

мкм

плотность,

тура)

добавления)

мкм

 

г/дгоймЗ

 

 

 

 

 

 

 

(М2/Г )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>ЛОК

I

 

 

 

 

 

 

1

—1

—1

— 1

—1

 

11,0

2,2

 

 

4,2

4,7

97,0

2

 

0

0

0

0

 

9,4

3,0

 

 

4,5

5,6

95,9

3

—1

+ 1

+ 1

- 1

 

3,5

3,2

 

 

4,7

5,3

98,5

4

+

1

—1

—1

+ 1

 

21,1

2,2

 

 

3,6

6,7

90,5

5

+

1

4-1

—1

- 1

 

8,9

5,0

 

 

4,5

9,0

94,4

6

—1

—1

+ 1

+ 1

 

13,6

1,3

 

 

4,4

2,8

95,2

7

+

1

+ 1

+ 1

+ 1

 

9,2

2,9

 

 

3,5

5,3

94,6

8

 

0

0

0

 

 

11,1

3,4

 

 

4,0

5,3

93,4

9

+ 1

—1

+ 1

- 1

 

12,3

5,6

 

 

4,9

8,8

94,0

10

- 1

+ 1

—1

+ 1

 

13,0

2,1

 

 

3,9

3,7

92,8

 

 

 

 

 

 

Блок

I I

3,8

 

 

3,9

6,4

93,0

1

+

1

- И

—1

- h l

 

10,9

 

 

2

—1

—1

+ 1

~ {

 

13,1

2,6

 

 

4,4

5,6

94,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

0

0

0

0

10,5

2,7

5,1

5,5

95,6

4

—1

+ і

+ 1

+ 1

10,8

1,3

3,4

2,4

98,3

 

 

 

 

 

5

+ 1

+ і

+ 1

—1

5,4

4,5

5,0

6,4

96,3

 

 

 

 

 

 

6

0

0

0

0

11,1

2,2

3,9

5,9

95,1

7

—1

+ 1

—1

- 1

11,2

3,3

4,1

6,4

91,8

8

+ 1

—1

+ 1

+ 1

18,0

2,5

3,6

6,2

92,0

 

 

9

—1

—1

—1

+ 1

15,2

1,2

3,2

2,9

94,8

10

+ 1

—1

—1

—1

18,4

4,0

3,5

8,5

91,6

 

 

 

 

 

Б лок

III

 

 

 

 

1

0

0

0

0

10,6

2,8

3,2

5,6

93,3

2

—2

0

0

0

11,6

1,4

3,5

2,9

95,7

3

0

0

—2

0

20,9

3,1

3,8

7,8

90,0

4

0

0

0

0

10,1

3,3

4,0

5,7

94,5

 

5

0

0

0

+ 2

13,0

1,6

3,2

3,6

94,9

6

0

0

0

- 2

3,8

11,5

5,8

12,3

94,5

7

0

—2

0

0

27,9

1,3

2,7

5,9

90,0

8

0

+ 2

0

0

7,6

2,9

3,2

5,0

96,4

 

9

+ 2

0

0

0

9,4

4,2

3,4

7,5

95,2

 

10

0

' 0

+ 2

0

15,4

1,6

3,1

3,9

95,3

 


618

Глава 8

в их смеси на процесс полимеризации или на какие-либо свойства продукта [41]. Другим исследуемым фактором была начальная концентрация катализатора. Оба фактора влияют на конверсию и молекулярный вес продукта. Измерялись следующие характе­ ристики:

1.Конверсия.

2.ZST (некоторая мера кажущегося молекулярного веса полимера).

Полимеризация осуществлялась 7 раз при каждом указанном значении концентрации мономера:

Соотношение

Концентрация

катализатора

компонентов

1

2

3

в смеси

1

7

7

7

2

7

7

7

 

Результаты эксперимента приведены в

табл. 3.8.9.

 

 

а) Составьте ортогональный план эксперимента.

Предполо­

жите, что концентрация катализатора и соотношение

компонентов

в смеси кодируются следующим образом:

 

 

 

Соотношение

компонентов

в смеси =

 

 

 

 

 

 

 

 

Истинное соотношение компонентов в смеси — а

 

Т 1

,

 

 

 

 

Истинная

концентрация — с

 

Концентрация катализатора =

 

^

 

.

 

б) Для этой задачи найдите модель, дающую наилучшую под­

гонку;

оцените

коэффициенты.

 

 

 

 

 

в) Найдите значения оптимальной концентрации

катализатора

и соотношения компонентов в смеси (в кодированных

значениях)

для первого

эксперимента.

 

 

 

 

 

г) Составьте новый план. Укажите координаты для следующей

серии

экспериментов.

 

 

 

 

 

 

8.10. Приведите к канонической форме уравнение

поверхности

отклика, приведенное ниже, и найдите соотношения,

выражаю­

щие вектор канонических переменных х через вектор х.

 

У

=

95,0 +

0,05а:, -

1,5&г2 -

8,13ж* -

5,87z* -

6,25 xtxz.

 

8.11.

Поясните структуру поверхности

отклика

и

приведите

к

канонической

форме следующую

оценку

уравнения

регрессии:

Y

= 60,64 -

3,6723!! +11,661*2 -

3,514х* -

0,924а* + 2,220x1 z2 .

8.12. Приведите к канонической форме данные ниже оценки уравнений регрессии и запишите уравнения преобразований коор-


 

 

 

 

 

Таблица

3.8.9

концен­

Соотношение компонентов

Соотношение компонентов

 

в смеси 1

 

в смеси 2

 

трация

 

 

 

 

 

 

катализа­

 

 

 

 

 

 

тора

конверсия

ZST

конверсия

ZST

 

 

- 4 , 2

—15

1,7

 

2

 

 

0,5

2

—3,6

—8

 

 

- 2 , 3

1

0,4

 

8

1

 

- 2 , 4

—6

0,7

—4

 

 

- 0 , 9

1

—0,9

—2

 

 

- 1 , 1

- 2

—3,3

—11

 

 

- 1 , 1

1

3,2

 

0

 

2* - 1 1 , 5

—18

- 1 , 8

—15

 

^

32,17

272

38,44

273

 

 

- 0 , 9

0

- 0 , 7

- 4

 

 

0,4

0

- 0 , 7

 

0

 

 

0,0

1

—0,3

—2

2

 

0,3

6

0,4

—1

 

 

—2,9

- 4

0,3

—3

 

 

1,1

2

1,7

 

2

 

 

2,1

3

—0,1

—7

 

 

 

8

0,6

- 1 5

 

 

15,09

66

4,22

- 1 5

 

 

1,4

7

0,1

 

2

 

 

0,7

1

0,6

 

0

 

 

1,6

6

- 2 , 3

 

6

3

 

2,7

6

1,6

—2

 

 

1,2

0

3,2

—1

 

 

1,3

3

- 3 , 5

—9

 

 

0,3

—2

3,9

 

10

 

2*

9,2

21

3,6

'

6

 

 

15,2

135

45,92

 

226


620

Глава 8

динат. Выразите центр системы через первоначальные координаты. Какого типа поверхности (с максимумом, минимумом или седловой точкой) задаются этими уравнениями?

а) Y = 95,00 + 0,05х4 - 1,58х2 — 8,13х* - 5,87х\ -

б) Y = 19,43 + 8,86х! - 0,145х2 - 2,302х? + 0,000293^ + + 0,04777xt x2 ;

в) Y =349,392+ 3,957х? + 0,564х1 х2 + 0,536х1 х3 —10,793*^+- + 0,473ХІХ5 — 2,369х! + 0,665х^ — 3,852х2 х4 + 0,201х2 х5

— З,78х2 +

10,019х2з -

1,376х3 х4

+

6,077х3

+

7,602*; +

 

+ 0,942 х 4 х 5 +

2,739х4 х6 +

7,064 х 4

— 0,0428 х\ — 1,847

х6 х6 +

+1,6795 х 5

+

2,33

х\ +

3,956 х6 ;

 

 

 

 

 

 

г) Y

=

57,71 +

1,94

xj +

0,91

х 2

+ 1,07 х 3

-

1,54

х\ —

 

— 0,26

х\ — 0,68 х\

— 3,09

x t x 2 -

2,19 xjx 3

— 1,21

х 2 х 3 .

 

8.13.

Д л я

следующей

матрицы

плана

и

откликов

найдите:

а) каноническое уравнение второй степени, дающее наилучшую

подгонку, и б) координаты (xt ,

х2 ) центра поверхности.

*1

*2

Y

 

*2

Y

0

1

93,7

—0,866 - 0 , 5

92,4

0,866

0,5

98,5

—0,866

0,5

87,8

0,866

—0,5

88,8

0

0

97,8

0

- 1

85,8

0

0

99,0

8.14. При агломерации прессованием существенными пере­ менными являются время, температура и давление. Целью иссле­ дования было получение агломерата окиси алюминия максималь­ ной плотности (для которого теоретическая плотность при давле­ нии прессования равна 3,98 г/см3 ) и изучение влияния на плот­ ность независимых переменных. Предварительные эксперименты позволили найти следующие интервалы изменения независимых переменных, в которых следует проводить дальнейшее экспери­ ментирование:

Давление, кгс/см2

Температура, °С

Время, мин

1000

1205

10,2

2200

1695

29,8

Д л я описания влияния каждой переменной на плотность при давлении прессования была выбрана модель второго порядка

Р = Po + ß i « i - T - ß 2 « z + ß s « 3 + Piia^ + РгаЯ^Ч- Эзэ^Ч-РігЖіЯГа +

+ Різ^і^з + Р г з ^ з .