Файл: Теория планирования эксперимента.docx

где – квантиль распределения Стьюдента с степенью свободы соответствующей вероятности равен 2,24.

Для числа степеней свободы :



Следовательно, необходимая повторность опытов для нормального закона распределения вероятность N=27.

5. Планирование эксперимента

С целью получения достоверных результатов, проводится полный факторный эксперимент на трех уровнях типа ПФЭ .

В планах ПФЭ «n» факторов во всевозможных сочетаниях друг с другом на трех уровнях дают условия постановки единичных опытов в рамках предпринятого экспериментального исследования. Число таких единичных опытов, соответствующее числу возможных комбинаций всех факторов на трех уровнях, равно ???? = = 27.

На основании количества факторов и числа возможных комбинаций составлена систематическая матрица полнофакторного эксперимента включает 27 строк и 3 столбца (таблица 4).

Для обеспечения равномерного внесения элемента случайности влияния и управляемых и неконтролируемых факторов на функцию отклика производится рандомизация (таблица 5) с использованием генератора случайных чисел.

По итогам проведения полного факторного эксперимента в соответствии с планом эксперимента (таблица 6) на границе области с центром в базовой точке определяется градиент функции отклика, и далее проводятся опыты по отысканию оптимума функции отклика методом кругового восхождения или симплексным методом.

По результатам опытов рассчитать коэффициенты уравнения регрессии.

Таблица 3 – Значения уровней факторов, определяющих эффективность работы установки

Обозначение	Наименование факторов	Уравнение
		нижний	основной	верхний
	Давление метана ( МПа)	0	30	60
	Расход воздуха ( /мин)	0	10	20
	Расход газа ( /мин)	0	10	20

---

Таблица 4 – Матрица планирования 3-х факторного эксперимента

Номер строки	Факторы			Отклики
1	-	-	-
2	-	+	-
3	+	-	-
4	+	+	-
5	-	0	-
6	0	-	-
7	+	0	-
8	0	+	-
9	0	0	-
10	+	+	+
11	+	-	+
12	-	+	+
13	-	-	+
14	+	0	+
15	0	+	+
16	-	0	+
17	0	-	+
18	0	0	+
19	0	0	0
20	0	-	0
21	-	0	0
22	-	-	0
23	0	+	0
24	+	0	0
25	-	+	0
26	+	-	0
27	+	+	0

---

Таблица 5 –Рандомизированная матрица планирования 3-х факторного эксперимента

Номер строки	Факторы			Отклики
1	0	+	+
2	-	0	+
3	0	-	+
4	0	0	+
5	0	0	0
6	0	-	0
7	-	0	0
8	-	-	0
9	0	+	0
10	+	0	0
11	-	+	0
12	+	-	0
13	+	+	0
14	-	-	-
15	-	+	-
16	+	-	-
17	+	+	-
18	-	0	-
19	0	-	-
20	+	0	-
21	0	+	-
22	0	0	-
23	+	+	+
24	+	-	+
25	-	+	+
26	-	-	+
27	+	0

---

Номер строки	Факторы				Функции отклика Y1, Y2, Y3, Y4
	управляемые			неуправляемые
1	0	0	0
2	30	0	0
3	60	0	0
4	0	10	0
5	0	20	0
6	0	0	10
7	0	0	20
8	30	10	0
9	30	20	0
10	30	0	10
11	30	0	20
12	60	10	0
13	60	20	0
14	60	0	10
15	60	0	20
16	0	10	10
17	0	10	20
18	0	20	10
19	0	20	20
20	30	10	10
21	30	10	20
22	30	20	10
23	30	20	20
24	60	10	10
25	60	10	20
26	60	20	10
27	60	20	20

---

Таблица 6 – План эксперимента

4.6 Составление феноменологического уравнения

где: – разность расхода газа (водорода) ( /мин) ; – расход катализатора ( /мин); – расход воздуха ( /мин); – расход газа (водорода) ( /мин) - давление газа (водорода) (МПа); – плотность водорода (г/м³).





Феноменологическая схема (схема измерительного тракта):

---