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物场模型分析实例

时间:2022-06-29 百科知识 版权反馈
【摘要】:例如:通过管路输送废酸液时,酸液很容易腐蚀管路,这一问题如何解决?②有害功能可选择规则2:消除有害的、多余的、不需要的物质或场的最有效方法是引入第三种物质元件。消除化学场比较简易的方法是S3事先与废酸液发生化学反应,以消耗废酸液的反应能力。代表性的解S3为:金属、水、碱等,即与废酸液可进行化学反应进而消除其对管道内表面产生有害作用的物质。

例如:通过管路输送废酸液时,酸液很容易腐蚀管路,这一问题如何解决?

(1)确定问题中的物质和场。

物质:废酸液、输送管路、空气。

场:废酸液流动能量、化学场、重力场。

(2)建立物场模型,如图4.90所示。

①有用功能——期望功能。

②有害功能——不期望功能。

图4.90 输送废酸液管路问题物场模型图

(3)选择物场模型变换规则。

①根据系统的物场模型存在的问题选择转换规则。在本例中,模型存在有害作用,即废酸液腐蚀、溶解输送管道。

②有害功能可选择规则2:消除有害的、多余的、不需要的物质或场的最有效方法是引入第三种物质元件(S3)。

(4)确定代表性的解。

根据所选择的物质-场模型的变换规则,确定要引入第三种元件的主要性质。有害作用是由废酸液与金属管道内表面发生化学反应引起的,因此,化学场(FCh)是产生有害作用的根源。

分析:引入的新物质S3应能消除废酸液与金属管道的化学场(FCh)。消除化学场比较简易的方法是S3事先与废酸液发生化学反应,以消耗废酸液的反应能力。容易想到的S3可以是:金属、水、碱等代表性的解。

(5)确定具体的解。

在代表性的解中,根据具体问题的状况,选择最适合的解作为具体解。代表性的解S3为:金属、水、碱等,即与废酸液可进行化学反应进而消除其对管道内表面产生有害作用的物质。

①金属:可先于管道内表面与酸进行反应进而保护管道,如管道的内表面涂保护层,效果可行,但成本提高,不采纳。

②水:大量的水或污水可稀释废酸液,但给后续处理会增加困难,不采纳。

③碱性物质:碱性添加物、废碱液等。其中废碱液是具有负价值的,因此应用废碱液的成本会降低。

因此最后选择的具体解为S3废碱液,如图4.91所示。

图4.91 输送废酸液管路问题物场解题模型图

物质场模型是最小的系统功能模型,它描述了一个系统最重要的特性;物质场分析使用图形化语言描述了什么是给定的以及什么是将要开发的,这为克服心理惯性的限制提供了力量。

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