Содержание к диссертации
Введение
I. Аналитический обзор научных работ по проблемам математического моделирования, оптимизации и управления технологическими про цессами в производстве формалина 9
I.I.Технологические особенности процесса производства формалина 9
1.2. Математическое моделирование агрегатов формалина 13
1.3.Анализ методов и алгоритмов идентификации параметров объектов управления 20
I.4.Методы решения оптимизационных задач 26
1.5.Анализ состояния и основных проблем автоматизации управления технологическими процессами в производстве формалина .30
1.6.Основные выводы и постановка задач исследования 43
2.Построение и анализ модели ТП производства формалина 46
3. Моделирование узла синтеза формальдегида . 50
3.1.Математическое описание сложной каталитической системы 50
3.2. Гетерогенная модель процесса контактирования 54
3.3.Алгоритм математического моделирования процесса контактирования 56
3.4.Параметризация математической модели статики контактного аппарата 58
3.5.Пример расчета параметров процесса контактирования 63
3.6.Сравнительный анализ результатов моделирования 65
4. Разработка алгоритма оптимального управления ТП получения формальдегида 74
4.1.Планирование, постановка и результаты вычислительного эксперимента 74
4.2. Задача оптимизации ТП получения формалина 78
4.3.Алгоритм оптимального управления ТП получения формальдегида 80
5. Разработка алгоритма управления узлом контактирования производства формалина подачей дополнителного количества воздуха 85
5.1.Исследование влияния распределенной по высоте и сечению контактного слоя подачи воздуха на процесс синтеза формальдегида 85
5.2. Построение модели контактного аппарата для цели управления путем подачи дополнительного количества воздуха 97
5.3.Способ управления процессом контактирования подачей дополнительного количества воздуха в слой катализатора 101
6. Адаптивное управление составом формалина 105
6.1.Разработка и исследование адаптивного способа управления составом формалина 105
6.2.Техническая реализация способа управления составом форма лина на промышленном агрегате 112
7. Разработка алгоритма управления процессом многоступенчатой абсорбции формальдегида 117
7.1.Математическое моделирование процесса абсорбции формаль дегида 117
7.2.Параметризация математической модели процесса абсорбции .119
7.3.Пример расчета параметров процесса абсорбции 124
7.4.Алгоритм управления и оптимизации процесса абсорбции 127
7.5.Способ управления процессом многоступенчатой абсорбции 132
Основные результаты работы 140
Список использованных источников 142
- Математическое моделирование агрегатов формалина
- Гетерогенная модель процесса контактирования
- Задача оптимизации ТП получения формалина
- Построение модели контактного аппарата для цели управления путем подачи дополнительного количества воздуха
Введение к работе
Антропоцентризм стал одним из ведущих направлений лингвистических исследований на рубеже XX-XXI веков, поскольку в языкознании уже было достаточно ярко представлено становление когнитивно-дискурсивной парадигмы. В рамках этой парадигмы исследователями решались вопросы, связанные с получением, кодировкой, хранением и передачей информации разными средствами, в том числе и лингвистическими, что обеспечивалось интеграцией различных областей знания, ведущих к гуманизации научных дисциплин. Одним из аспектов исследования гуманизации явился антропоцентризм, под которым понималось прежде всего положение о человеке как центре и высшей цели мироздания «всех совершающихся в мире событий» [ФЭС 2005: 25].
Антропоцентризм представляет собой одно из наиболее последовательных выражений точки зрения телеологии, т.е. приписывания миру внеприродных, внешних ему целей. В античной философии антропоцентризм формулировал древнегреческий философ Сократ; этого воззрения придерживались позднее представители патристики, схоластики и некоторые философы нового времени (например, немецкий философ К.Вольф) [БСЭ I: 111]. Существенные элементы антропоцентризма имеются и в радикальном гуманизме, истолковывающем мир в терминах человеческого существования [ФЭС 2004: 53].
В науке о языке использование антропоцентрического принципа, или принципа «человека в языке» [Бенвенист 1974], занимает особое место. «Реализация этого принципа предполагает соединение языка и бытия человека в одном поле познания», - считает И.В.Харитонова [Харитонова 2004:11].
Согласно принципу антропоцентризма, говорящий человек способен присвоить себе язык в процессе его использования, поскольку «язык не имеет
иной объективности, кроме той, которая устанавливается в самых глубинах субъективного» [Guillaume 1971]. Учет этого положения позволяет рассматривать язык как особую семантическую систему, основные «референционные» точки которой соотносятся с говорящим индивидом, а используемые человеком языковые средства выступают как «аутореференционные».
Принцип «человека в языке», или антропоцентризма, утверждался в отечественном языкознании достаточно давно. Ещё в конце XIX века И. А. Бодуэн де Куртенэ в работе «Фонология» (1899) выделял антропофонику как науку, которая занимается «только звуками по существу своему исключительно человеческими, т.е. звуками человеческой речи» [Бодуэн де Куртенэ 1963 I: 354]. В последнее время указанный принцип нашел отражение в работах Н.Д.Арутюновой, А.Вежбицкой, Ю.Д.Апресяна, В.М.Алпатова и других представителей Московской семантической школы. Следование канонам антропоцентризма приобрело особое значение в гуманитарной семантике, которая в отличие от формальной, или логико-математической, изучает и семиотические системы (язык, явления культуры, обычаи и обряды, искусство и т.д.), передающие информацию и действующие в человеческом обществе. Однако принцип антропоцентризма понимается неоднозначно. В лингвистической науке сложились разные подходы к реализации антропологического принципа в зависимости от основополагающей гипотезы. Первый подход предполагает включение «языковой личности» в объект науки о языке (от содержания науки к ее истории) [Караулов 1986: 43], второй отражен в современной лингвистической философии и связан с признанием языка как части человека [Альбрехт 1967: 80- 81]; третий признает предметом языкознания человека -пользователя языка [Харитонова 2004: 11]; и, наконец, четвертый основан на признании языка как той составляющей, которая делает человека человеком. Последний подход к реализации антропологического принципа был
разработан еще В.Гумбольдтом, полагавшим, что изучение языка подчинено
«цели познания человеком самого себя и своего отношения ко всему
видимому и скрытому вокруг себя» [Гумбольдт 1985: 383].
«Антропологический принцип» Гумбольдта приобрел, начиная с конца 90
годов XX века, «особую актуальность в сфере наук о человеке и его языке:
лингвогносеологии, лингвосоциологии, лингвоэтнологии,
лингвопалеонтологии и, наконец, в лингвокультурологии и философии языка» [Харитонова 2004: 10].
Свое понимание антропоцентрического подхода к языку выразил В.М.Алпатов: «В центре внимания исследователя при антропоцентрическом подходе находится другая проблема: какие свойства имеют те или иные единицы языка» [Алпатов 1993: 16].
Несмотря на существующие разные подходы и трактовки принципов антропоцентризма, совершенно очевидно, что отечественная и зарубежная лингвистика в последние десятилетия сменила вектор, парадигму развития, поставив в центр внимания человека, творящего язык и творимого языком. Иначе говоря, объявила новый - антропоцентрический - подход к изучению языка. Слоганом этого порядка можно считать название книги Н.Д.Арутюновой «Язык и мир человека» [Покровская 2003:11].
Исследователи называют этот поворот «антропоцентрическим сдвигом» в филологии конца XX века [Ворожбитова 2003: 43]. Единодушно мнение лингвистов о том, что характерной чертой науки о языке конца XX века является «ориентация на переход от позитивного знания к глубинному на путях целостного синтетического постижения языка как антропоцентрического феномена» [Постовалова 1999: 25]. Поэтому универсальным концептом объявлен человек, и описание этого «важнейшего суперпонятия» [Ерошенко 2003: 18] является задачей антропоцентрической лингвистики. Фрагментарно «языковая» картина человека была реконструирована Ю.Д.Апресяном [Апресян 1995].
В данной работе, написанной в духе антропологической парадигмы лингвистики, антропоцентризм используется как принцип исследования «человека в языке», а конкретнее - «человека во фразеологии».
Исследование фразеологии на основе принципа «человека в языке» привело к развитию нового направления - антропоцентрической фразеологии.
Антропоцентрическая фразеология, как считает Н.Ф. Алефиренко, переживает в настоящее время «новый стадиальный виток» в своем развитии, который можно назвать интерпретирующим. «Именно с интерпретацией связаны теперь надежды на прогресс в теории фразеологии, фразеографической практике и фразеологической дидактике», - пишет Н.Ф.Алефиренко [Алефиренко 2005: 67]. Отметим, что на значение интерпретации в языкознании обратил внимание в свое время еще Р.О.Якобсон. «Каждый знак предполагает наличие интерпретации», - писал он [Якобсон 1985: 324]. Н.Ф.Алефиренко дает такое объяснение тому, что антропоцентрическая фразеология прибегает к описанию: «предметная соотнесенность ФЕ с денотатом иносказательными средствами нередко приводит к ее ложному осмыслению. В долговременной памяти остается информация, которая сопровождается дополнительными ассоциативно-эмоциональными элементами, способствующими ее длительному хранению в нашем языковом сознании» [Алефиренко 2005: 68]. Автор приходит к выводу, что «исследование соотношения лингвистических и экстралингвистических смыслов ФЕ - важнейшая задача антропоцентрической фразеологии, ибо во фразеологическом значении кодируется только часть мыслительной информации, в то время как другая ее часть представляется в психике человека мыслительными образами экстралингвистического характера [Алефиренко 2005: 71].
Актуальность исследования определяется необходимостью репрезентации универсального концепта «Человек» и описания этого
важнейшего суперпонятия во фразеологических системах разных языков (русского английского и татарского) путем обобщения, систематизации и теоретического осмысления фразеологии исследуемых языков с позиции антропологической парадигмы лингвистики, представляющей фразеологию «как одну из самых «антропоемких» разделов науки о языке» [Телия 2000: 92]. Актуальным представляется комплексный подход к изучению подобных фразеологических единиц, представленных в разносистемных языках, с позиций лингвистических и экстралингвистических смыслов, поскольку исследуемые фразеологизмы содержат информацию, наполненную дополнительными ассоциативно-эмоциональными элементами, и открывают доступ к изучению способа мировидения представителей разных национальностей.
Закономерным продолжением и существенным дополнением антропоцентрического подхода к изучению языковых явлений, связанных с репрезентацией человека в языке, и прежде всего в интересующей нас фразеологии, должен стать аксиологический аспект, предполагающий определение того, что человек считает ценностным для себя, окружающих его людей и общества, так как изучение ценностной картины мира в языке на основе базовых ценностей, отраженных во фразеологии трех разносистемных языков, представляется очень перспективным для понимания не только сущности языка, но и самого человека, совершенствования межкультурной коммуникации этносов. Изучение фразеологии в аксиологическом аспекте в зеркале базовой системы ценностей открывает доступ к ценностно нормативной системе социума, позволяет охарактеризовать культуры и отдельные индивидуумы по системе ценностных приоритетов [Бабаева 2004], дает ключ к объяснению основ мировоззрения, а также глубинных мотивов поведения как отдельного человека, так и нации в целом.
Аксиологическим проблемам, связанным с теорией ценностей,
посвящались до сих пор главным образом труды философов и социологов. Однако еще Бодуэн де Куртене в своей работе «Введение в языковедение» (1917) писал: «С точки зрения языкового мышления и основанного на нем научного языковедного (лингвистического) мышления, фонемы и вообще все произносительно-слуховые элементы не имеют сами по себе никакого значения. Они становятся языковыми ценностями и могут быть рассматриваемы лингвистически только тогда, когда входят в состав всесторонне живых языковых элементов, каковыми являются морфемы, ассоциируемые как с семасиологическими, так и с морфологическими представлениями» [Бодуэн де Куртенэ 1963: 276]. Бодуэн де Куртенэ обратил внимание на ценности отдельных языковых единиц: фонем и морфем. В аспекте аксиологии особый интерес представляет анализ того, какие ценности могут выражаться такими важными языковыми единицами, как фразеологизмы.
Аксиологическими проблемами применительно к разным областям знаний занимались В.П.Тугаринов (1960, 1968), В.О.Василенко (1964), О.Г.Дробницкий (1967), И.С.Кон (1967), М.С.Каган (1974), В.Г.Смолянский (1977) и др. Проблема ценностей - вечная проблема, ставшая вновь современной и актуальной и связанной с вопросами о полезном и вредном, добре и зле, справедливом и несправедливом, должном и недопустимом, прекрасном и безобразном, об идеале и благе.
Интерес к подобным проблемам у лингвистов и культурологов появился лишь в последние пять-десять лет, что отразилось в коллективном труде «Аксиологическая лингвистика» [М., 2002]. Интерес к этой области знаний и отдельным её проблемам нашел отражение в трудах Н.Д.Арутюновой., Е.В.Бабаевой, Л.К.Байрамовой, А.Н.Баранова, А.В.Гульги, В.И.Карасика, Н.Г.Комлева, Т.В.Ряполовой, Ю.А.Сорокина, И.Ю.Морковина и др., которые занимались ценностной картиной мира, отраженной в лексике, семантике, различных концептосферах языка и т.д. К сожалению,
аксиологическая фразеология пока осталась вне поля зрения современных фразеологов и относится к числу новой и абсолютно не разработанной области лингвистики. Анализ работ по аксиологической лингвистике показал, что антропоцентрические фразеологизмы в аксиологическом аспекте не были в центре внимания ученых. Остались без внимания и подобные фразеологизмы в сопоставительной лингвистике, особенно при изучении их функциональных особенностей на материале разноструктурных языков.
Сопоставительное исследование фразеологии русского, английского и татарского языков в нескольких взаимосвязанных аспектах: содержательном, когнитивном, культурологическом, социолингвистическом в рамках антропоцентрического и аксиологического подходов способствует определению роли и места фразеологии в лингвистических системах анализируемых языков.
Этим и обусловлена научная новизна диссертационного исследования, которая заключается в том, что в нем впервые фразеология русского, английского и татарского языков изучается в аспекте антропоцентризма и аксиологизма; впервые на основе анализа внутренней формы фразеологизмов трех языков определяются лингвистические и экстралингвистические смыслы фразеологизмов; при исследовании фразеологизмов в аксиологическом аспекте в диссертации вводится понятие аксиологической фразеологической диады; устанавливается парадигма универсальных и уникальных образов антропоцентрических фразеологизмов русского, английского и татарского языков; образы русских, английских и татарских антропоцентрических фразеологизмов, которые являются отражением способа мировидения, определены в рамках культурных кодов; впервые трехъязычная фразеология исследуется в аксиологическом аспекте, в том числе в практическом плане - на основе проведенного эксперимента -социолингвистического мониторинга - с привлечением фразеологического
материала. Научная новизна исследования заключается также в том, что в нем впервые рассмотрены в сопоставительном аспекте фразеологизмы (в том числе афоризмы и пословицы), разноструктурных языков в зеркале базовых систем ценностей представителей разных национальностей, что даёт возможность систематизировать универсальные и уникальные ценности и антиценности, понимаемые коллективным сознанием и функционирующие в разных социумах.
При рассмотрении указанных фразеологизмов в рамках антропоцентрического и аксиологического подходов на материале типологически дистантных языков выясняется роль и место данных структур в лексических системах сопоставляемых языков. При этом особое внимание уделяется выработке единого понятийно-терминологического аппарата и вопросам адекватного описания сопоставляемых языковых феноменов. Научная новизна работы заключается также в наличии нового, интегрального подхода к изучению фразеологических единиц, в привлечении дополнительных данных антропоцентрической парадигмы не только языкознания, но и психолингвистики, когнитивной лингвистики, лингвокультурологиии, а также смежных дисциплин (философии, психологии, социологии и т.д.), апеллирующих к национальному языковому сознанию и проблемам языкового мышления.
Объектом данного исследования является антропоцентризм и аксиологизм русских, английских и татарских фразеологизмов.
Предмет исследования - внутренняя форма русских, английских и татарских фразеологизмов и компоненты аксиологических фразеологических диад, глубинная и поверхностная структура фразеологизмов.
В русле направления антропоцентрической фразеологии, были определены цель и задачи данного исследования.
Основная цель данного исследования состоит в интерпретации и дифференциации русской, английской и татарской фразеологии, в которой
получили отражение эмоции, восприятия, ощущения, воля, знания, интеллектуальные способности человека, его характер, свойства, его ценности (аксиологический аспект); в установлении сходств и различий в структурно-семантической и антропоцентрической организации фразеологизмов. Исходя из этой цели и общей задачи антропоцентрической фразеологии - исследования соотношения лингвистических и экстралингвистических смыслов, - в диссертации были поставлены следующие задачи:
на основе привлекаемых идеографических, психологических исследований, а также исследований по этике дать полное описание и классификацию антропоцентрических фразеологизмов русского, английского и татарского языков;
дать интерпретацию русских, английских и татарских фразеологизмов, отражающих эмоции, восприятия, ощущения, волю, знания, интеллектуальные способности человека, его характер, свойства, его ценности;
на основе анализа внутренней формы фразеологизмов определить лингвокультуремы, выражающие лингвистические и экстралингвистические смыслы исследуемых фразеологизмов трех языков;
исследовать аксиологический аспект антропоцентрической фразеологии;
определить универсальное и лакунарное в антропоцентрической фразеологии русского, английского и татарского языков;
установить парадигму универсальных и уникальных образов антропоцентрических фразеологизмов русского, английского и татарского языков;
провести социолингвистический мониторинг, раскрывающий отношение русской, английской и татарской молодежи к человеческим
ценностям, нашедшим интерпретацию в русских, английских и татарских фразеологизмах.
Результаты проведенного исследования позволяют вынести на защиту следующие положения:
Сопоставительное изучение фразеологии разносистемных языков представляется чрезвычайно важным, поскольку именно фразеология является ценнейшим источником сведений о культуре, стереотипах народного сознания, отражающих представления того или иного народа о морали, привычках, обрядах, своеобразии окружающего мира и т.д., становясь достоянием языкового сознания.
Фразеология русского, английского и татарского языков должна изучаться в аспекте антропоцентризма и аксиологизма при анализе внутренней формы фразеологизмов трех языков и лингвистических и экстралингвистических смыслов фразеологизмов, что дает возможность установить парадигму универсальных и уникальных образов антропоцентрических фразеологизмов русского, английского и татарского языков.
При классификации антропоцентрических фразеологизмов по фразеотематическим группам: «Ощущения и восприятия», «Память», «Мышление», «Воображение», «Эмоции и чувства», «Воля», «Свойства личности», фразеосемантическим группам и подгруппам - должен быть применен дефиниционный метод определения значения фразеологизмов и использованы исследования по психологии, философии, этике и сопоставительной лингвистике.
Предложенная классификация является универсальной и подходит для исследований антропоцентрических фразеологизмов русского, английского и татарского языков.
Образы антропоцентрических фразеологизмов русского, английского и татарского языков являются отражением способа мировидения и могут
быть определены в рамках следующих культурных кодов: а) антропоморфного культурного кода, репрезентирующего человека и части его тела; б) биоморфного культурного кода, репрезентирующего образы животных, птиц, насекомых, растений; в) объектного культурного кода, репрезентирующего образы предметов обихода; построек, жилища, его деталей и т.д.; г) анимического культурного кода, репрезентирующего образы явлений природы; д) мифологического культурного кода, репрезентирующего образы религиозных и сверхъестественных представлений человека, сказочных персонажей и т.п.; е) темпорального культурного кода, репрезентирующего во фразеологизмах представление о времени; ж) пространственного (географического) культурного кода; з) колоративного культурного кода, репрезентирующего образы, связанные с символикой цвета; и)квантитативного культурного кода, репрезентирующего образы через единицы измерения, и т.д.
Культурные коды образов русских, английских и татарских антропоцентрических фразеологизмов универсальны, тем не менее внутренняя форма фразеологизмов (их образы, лингвокультуремы), раскрывая самобытность духовной культуры народа, специфику языка, отражает и уникальность образов.
При определении уникальности образов антропоцентрических фразеологизмов необходимо опираться на дефиницию уникалий, понимая под лингвистической уникалией «признаки, свойства, внутрисистемные языковые корреляции, закономерности и т.д., которые обладают параметром ограничительное, единичности, исключительности и специфичности» [Байрамова 2004: 71]. В связи с этим уникальными образами антропоцентрических фразеологизмов необходимо считать те, которые встречаются во фразеологизмах только в одном из языков трехъязычного фразеологического поля.
8. Универсальность и уникальность образов русских, английских и
татарских фразеологизмов наблюдается в рамках следующих корреляций универсалий и уникалий: а) универсальные культурные коды -универсальные образы фразеологизмов; б) универсальные культурные коды - уникальные образы фразеологизмов. Эта корреляция получает конкретное наполнение.
9. Исследование антропоцентрических фразеологизмов в аксиологичес
ком аспекте реализуется в рамках аксиологической фразеологической
диады, представляющей собой единство двух блоков: а) включающих
фразеологизмы, семантика которых коррелирует с конвенциональными
ценностями; б) включающих фразеологизмы, семантика которых
коррелирует с конвенциональными антиценностями. Понятие
аксиологической фразеологической диады является универсальным: она
может заполняться фразеологизмами разных языков.
Ценности и антиценности присуще свойство амбивалентности, которое заключается в неоднозначности отношения человека к окружающему, в противоречивости системы ценностей, что находит отражение и во фразеологии. Свойство амбивалентности используется художниками слова при описании субъективного отношения к ценностям/ антиценностям.
Анализ аксиологической фразеологии русского, английского и татарского языков свидетельствует о том, что «культуры и их отдельные представители могут быть охарактеризованы по системе ценностных приоритетов, что язык и коммуникативная деятельность выступают важной формой репрезентации ценностей и открывают доступ к ценностно-нормативной системе социума» [Бабаева 2004: 6]. Обращение к опыту философского осмысления той или иной ценности раскрывает тот факт, что фразеологизмы всесторонне отражают отношение человека к ценностям.
Русские, английские и татарские пословицы и поговорки в основных своих концептуализациях имеют много общего. Языковая
специфика выражается в образном наполнении этих единиц и связана с культурными и национальными особенностями носителей исследуемых языков.
13. Социолингвистический мониторинг как метод исследования аксиологической лингвистики дает возможность проследить, какова аксиология идей того или иного фразеологизма в русском, английском и татарском языках, каким образом она отражается в сознании людей. Результаты мониторинга свидетельствуют, в целом, о совпадении отношения молодежи (русские, англичане и татары) к различным ценностям-антиценностям, заложенным во фразеологизме, а также представляют асимметрию между моралью, которая содержится в языковых единицах (фразеологизмах, пословицах, поговорках), и мнением современных людей, что относится к области аксиологического плюрализма.
Материалом исследования послужили данные имеющихся на сегодняшний день словарей русской, английской и татарской фразеологии, толковых словарей русского, английского и татарского языков, переводных, двуязычных (русско-татарских, русско-английских, татарско-русских и т.д.), а также специальных: семантического, ассоциативного, идеографического мифологического словаря русского языка, словаря фразеологических синонимов, образных выражений русского языка, словаря пословиц и поговорок, этимологических словарей исследуемых языков, частотных и т.д., произведения классиков русской, английской и татарской литературы.
По мере необходимости привлекались и словари смежных дисциплин: философские, социологические, психологические, словари по этике и т.д.
Теоретической и методологической базой исследования послужили
достижения современной сопоставительной лингвистики в области лексики и
фразеологии. Это прежде всего труды Л.В. Кунина, В.М.Мокиенко,
Л.И.Ройзензона, Л.Д.Райхштейна, В.Н.Телия, Ю.Д.Апресяна,
Д.О.Добровольского, Э.М.Солодухо, Ю.П.Солодуба, Л.К.Байрамовой,
З.З.Гатиатуллиной, Е.Ф.Арсентьевой и др. Фразеологизмы антропоцентрической направленности, представляющие основу фразеологического фонда любого языка, привлекли внимание таких ученых, как В.М.Мокиенко, Н.Ф.Алефиренко, В.Н.Телия и др. Большинство трудов сопоставительного плана ограничиваются, как правило, структурно-семантическим описанием лишь определенных групп ФЕ. Это работы по русско-немецкой фразеосемантической группе «мышление» (Л.С.Куркова), русско-английской характеристике лица (Н.Л.Гоголицына), англо-турецкому описанию внешности человека (Г.Х. Алеева) и т.д. В настоящем исследовании нашли отражение традиции Казанской лингвистической школы и прежде всего работы И.А. Бодуэна де Куртенэ, который полагал, что сравнению подлежат как родственные, так и неродственные языки вне зависимостей от исторических связей между ними [Бодуэн де Куртенэ 1963]. При анализе языкового материала в качестве основного метода избран сопоставительно-типологический метод в его системно-функциональной реализации. Практическая ценность подобного метода дополняется аксиологическим подходом к отбору и изучению фразеологического материала русского, английского и татарского языков, что открывает широкие возможности для более глубокого познания межъязыковых явлений и для дальнейшей разработки сопоставительно-типологического изучения разносистемных языков. В работе использованы и традиционные методы: описательный, диахронический, дефиниционный, метод этимологического анализа, переводной и т.д. Новым является также использование метода фразеологических диад и метода социолингвистического мониторинга, позволяющих на большом практико-социологическом материале проследить аксиологические особенности антропоцентрических фразеологизмов, отражающих своеобразие представлений различных групп общества о ценностях/антиценностях, существующих в том или ином обществе и национальном сознании его носителей.
Теоретическая значимость. В диссертации разработана научная концепция универсальности структуры внутренней формы антропоцентрических фразеологизмов, основанная на единстве лингвистических и культурологических факторов; разработана научная концепция универсальности фразеологических диад, определена роль когнитивного подхода к изучению антропологических фразеологизмов, занимающих особое место в общей фразеологической системе разноструктурных языков.
Практическая значимость исследования определяется возможностью использования его результатов в лексикографической практике, при составлении словарей антропоцентрической фразеологии сопоставительного плана. Материалы исследования также могут быть использованы в вузовских лекционных курсах по сопоставительной фразеологии, в спецкурсах, касающихся основных проблем контрастивного и сопоставительного изучения антропоцентрической фразеологии в разносистемных языках. Кроме того, материалы исследования могут быть использованы при изучении русского языка как неродного и как иностранного в вузе и национальной школе, поскольку сведения, содержащиеся в диссертации, способны углубить знания студентов и учащихся в области фразеологии и повысить интерес к изучению этой лингвистической дисциплины. Диссертация представляет богатейший практический материал, который может быть использован и специалистами смежных наук: философии, социологии, психологии и др.
Апробация работы. Диссертация была обсуждена и рекомендована к защите на совместном заседании кафедры английского языка, кафедры сопоставительной филологии и межкультурной коммуникации, кафедры романо-германской филологии, кафедры современного русского языка и русского языка как иностранного, кафедры татарского языка Казанского государственного университета. Результаты диссертационного исследования
нашли свое отражение в 30 научных работах автора, монографии и в учебно-методических пособиях.
Основные результаты, полученные в ходе исследования,
докладывались и обсуждались на ежегодных итоговых научных
конференциях в Казанском государственном университете, ежегодных
республиканских и всероссийских научных конференциях «Язык и методика
его преподавания». - Казань, КГУ (1998-2006 гг.); научно-практической
конференции «Сопоставительная филология и полилингвизм». - Казань, КГУ
2005; межрегиональной научно-теоретической конференции «Литература,
язык и художественная культура в современных процессах социокультурной
коммуникации». - Уфа, БашГУ, 2005, а также на международных научных и
научно-практических конференциях: «Взаимодействие языковых уровней в
сфере фразеологии». - Волгоград, 1999; «Глобализация и национальная
самобытность. Форум языков». - Казань, 2003; «Проблемы
этнолингводидактики в поликультурной среде». - Москва-Чебоксары, 2004; «Межкультурные коммуникации. Типология языков. Теория перевода».-Москва-Казань, МГУ-КГУ 2004; «Россия - Азия: становление и развитие национального самосознания». - Улан-Удэ, БГУ, 2005; «Человек во фразеологии и лексике славянских языков». - Щетцин, Польша 2005; «И.А. Бодуэн де Куртенэ и современные проблемы теоретического и прикладного языкознания». - Казань, КГУ, 2006; «Проблемы семантики языковых единиц в контексте культуры». - Кострома, КГУ, 2006; «Фразеологические чтения памяти профессора В.А.Лебединской». - Курган, КГУ, 2006; «Славянская фразеология и прагматика». - Rub, 2006.
Структура диссертации. Структура работы определяется целью исследования и подчинена логике поэтапного решения поставленных задач. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, рисунков, таблиц и приложения.
Математическое моделирование агрегатов формалина
Математические модели химико-технологических процессов можно разделить на две группы: теоретические физико-химические модели и эмпирические статистические модели.
Рассмотрим характерные особенности математических моделей первой группы относительно производства формалина. В работах [12, 13,14] описана математическая модель процесса синтеза формальдегида, представляющая собой систему уравнений материального и теплового балансов на зерне катализатора:
Система уравнений (1.3) использовалась для оптимизации процесса неполного окисления метанола в формальдегид в реакторе с неподвижным слоем пемзосеребряного катализатора С15].
Система уравнений (1.4) использовалась для расчета параметрической чувствительности трубчатых и комбинированных реакторов, а также для оценки влияния широкого класса пространственных неодно-родностей на характеристики каталитических процессов в аппаратах такого типа [19].
В работах [20,213 авторами предложена универсальная математическая модель для предсказания поведения экспериментальных наса-дочных реакторов для частичного окисления метанола в формальдегид, используемая затем как эталон для сравнения эффективности различных форм моделей при практическом моделировании реактора:
Cs - концентрация в твердой фазе; D - эффективный коэффициент диффузии; t - время; х - ко-ордината зерна катализатора; R - скорость реакции; Ig - температура катализатора; е - пористость слоя катализатора; . - коэффициент теплопроводности зерна катализатора; к„ - коэффициент осевой теплопроводности слоя катализатора; z - осевая координата реактора; PS - плотность катализатора; С - теплоемкость катализатора; г - радиус реактора; ksr - коэффициент радиальной теплопроводности слоя катализатора; (-ДН) - теплота реакции; С - концентрация в газовой фазе; Dz - эффективный коэффициент осевой диффузии; v - объемная скорость; к_ - коэффициент массообмена; Си -приповерхностная концентрация; Р - плотность газовой фазы; С j - теплоемкость газовой фазы;.кнр? - коэффициент осевой теплопроводности газовой фазы; к г -коэффициент радиальной теплопроводности газовой фазы; hfs - коэффициент межфазного теплообмена; Тц - температура поверхности катализатора; Т - температура газового потока.
Имеются также работы по моделированию процессов спиртоиспаре-ния [223 и абсорбции [11,23]. В работе [24] для моделирования реактора синтеза формальдегида предложен метод нахождения передаточных функций третьего и четвертого порядка.
Анализ описанных выше теоретических математических моделей [ 11-24] с точки зрения применимости их для разработки алгоритмов управления показал:
1. Модели достаточно полно отражают основные физико-химические закономерности технологических процессов производства формалина и при отсутствии возмущений (снижение активности регенерированного катализатора, изменения показателей качества подаваемого в спиртоиспаритель метанола и т.п.) адекватны описываемым процессам.
2. В связи с тем, что возмущения "- снижение активности катализатора, изменение показателей качества метанола и др. постоянно воздействуют на процесс получения формалина, модель либо должна учитывать их в явном виде, что существенно усложняет математическое описание химико-технологических процессов производства формалина, либо использовать алгоритм адаптации параметров модели (предэкспоненциальных множителей, энергий активаций и стехиометри-ческих коэффициентов) по экспериментальным данным. Эти вычисли - тельные операции весьма трудоемки как из-за высокой размерности задачи, так и из-за нелинейной зависимости параметров модели, поэтому теоретические математические модели, в общем случае, нецелесообразно использовать в алгоритмах управления, их следует применять для проектирования аппаратов, оптимизации технологических схем, разработки упрощенных моделей управления [25].
Характерной особенностью эмпирических математических моделей технологических процессов производства формалина является следующее. В связи с отмеченной выше сложностью химико-технологических процессов для целей управления и оптимизации производства часто ограничиваются их упрощенным описанием в виде конечных уравнений.
Гетерогенная модель процесса контактирования
Первые два уравнения в системе (3.1) представляют уравнения сохранения массы k-го компонента в.фазах I и 2, соответственно; первые слагаемые в правой части определяют собственно диффузионный перенос в соответствующей фазе; вторые - перенос компонента через границу раздела фаз; третье - изменение массы компонента за счет химического превращения. Третье - уравнение баланса числа частиц катализатора. Четвертое, пятое - уравнения движения несущей фазы и частиц катализатора с учетом взаимодействия между несущей фазой и частицами катализатора, переносом импульса через границу раздела фаз. Шестое, седьмое - уравнения изменения удельных внутренних энергий несущей и второй фаз с учетом сжатия материала фаз; перехода части кинетической энергии за счет вязкого взаимодействия в самих фазах и между фазами, за счет неравновесного обмена импульсом при переходе вещества через границу раздела фаз; химического превращения вещества; наличия теплопроводности в фазах; существования объемных источников тепла в фазах; теплообмена между фазами.
Общая модель каталитической системы (3.1) является крайне сложной для непосредственного решения вследствие большого количества тепловых, массовых и импульсных процессов передачи, возникающих в контактном аппарате. Кроме того, большая размерность задачи, нелинейная зависимость скорости реакции от температуры, неопределенность некоторых из параметров тепло- и массопередачи, дезактивация катализатора делают практически невозможным точное математическое моделирование сложной каталитической системы. Следовательно, математическое описание процесса контактирования должно быть более простым, при этом модель должна быть проста настолько, чтобы неизвестные параметры могли быть объяснены соответствующим экспериментом, а также достаточно точной, чтобы рассчитанные профили температур по длине- реактора и выход продукта соответствовали реальным.
Синтез упрощенной модели процесса контактирования может быть осуществлен разными способами [66]:
I. Формальными методами обработки информации о входных и выходных сигналах объекта, исходя из концепции "черного ящика"; сюда можно отнести статистические методы факторного анализа, синтез булевых моделей методами алгебры логики, формальные методы диагнос -53 тики динамических систем и др.
2. Последовательным и обоснованным структурным упрощением обобщенного описания процесса (3.1) при переходе к частной инженерной задаче.
3. Привлечением модельных представлений о гидродинамической структуре потоков и физико-химических превращениях в аппаратах химической технологии.
В реальных ситуациях, как правило, существует априорная информация о внутренней структуре процессов, протекающих в промышленных объектах химической технологии. Поэтому подход к синтезу модели с позиций "черного ящика" обычно уступает по своей гибкости и эффективности второму и третьему подходам.
Стратегия структурного упрощения обобщенного описания процесса предполагает: оценку по порядку малости величин, входящих в обобщенное описание, и выявление минимального числа наиболее значимых факторов, определяющих поведение системы; соблюдение требований простоты и удобства в использовании математического описания при сохранении "разумной" (с практической точки зрения) степени его адекватности. Оценку величин по порядку малости проводят методами теории анализа размерностей по корреляциям, найденным в литературе. Однако, практика показывает [213, что все-таки требуются некоторые эксперименальные идентификации параметров для разработки качественно хорошей модели.
Основу третьего подхода к синтезу модели технологического процесса составляет набор типовых моделей, отражающих простейшие физико-химические явления. Математическое описание процесса сводится к подбору такой комбинации простейших моделей (идеального вытеснения, идеального смешения и др.), чтобы результирующая модель достаточно точно отражала структуру реального процесса. Такой подход позволяет сравнительно просто учесть влияние важнейших лядродинамических факторов, а также стохастические свойства системы, вследствие чего является особенно эффективным при моделировании физико-химических процессов в полидисперсных средах, в частности при моделировании сложных каталитических систем. Для проверки адекватности полученной математической модели реальному процессу производят сравнение результатов измерений на объекте с результатами предсказания модели- в идентичных условиях.
Таким образом, использование при математическом описании процесса контактирования типовых физико-химических моделей позволяет ускорить получение упрощенной модели процесса, а сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными - получить достаточно точную модель для дальнейшего использования в процессе синтеза алгоритмов оптимизации и управления.
Задача оптимизации ТП получения формалина
В работе Е29] показано, что критерием экономической эффективности производства формалина является прибыль П, которая достигает максимума при максимальном выходе формальдегида R при наличии ряда ограничений. Для нахождения эффектов в уравнении (4.2) воспользуемся рота -75-табельным планом второго порядка Бокса - Хантера, который позволяет получать более точное математическое описание поверхности отклика по сравнению с ортогональным центрально - композиционным планом [77]. Для этого:
С использованием модели (3.13) проводим опыты j = TTN. С целью комплексной оценки работы реактора параллельно с нахождением значений R находим значения температуры контактного аппарата тк а и соотношения CHgOH/CHgO в прореагировавших газах v. Результаты эксперимента представлены в табл.4.1.
Из уравнений (4.6)-(4.8) следует, что зависимости R = (Х ); Р = fgCXj ); тк а = i3(Xg), і = Т7 являются линейными, а все факторы - значимыми. Однако, вклад факторов в значение целевой функции далеко не одинаков, и поэтому для цели управления и оптимизации можно использовать лишь некоторые, самые существенные из них, в частности X. - расход кислорода GQ и Х4 - соотношение расходов СН30Н и 02 GM/GQ .
Полученные регрессионные уравнения при использовании их в алгоритме управления процессом получения формальдегида корректируются по мере поступления информации о значениях технологических параметров и результативных показателей (R и р).
В разд.4.1 был определен технико - экономический критерий оптимальности производства формалина - выход формальдегида R и найдено выражение для его расчета (4.6). Для нахождения максимума R исследуем поверхность отклика R = R(X) методом линейного программирования с наложением ограничений по и Тк а :
Для проверки предложенного алгоритма управления технологическим процессом получения формальдегида было проведено моделирование работы агрегата формалина с использованием математической модели статики контактного аппарата. Результаты моделирования представлены на рис.4.1 и 4.2.
Анализ полученных результатов показывает, что управление процессом получения формальдегида в соответствии с рассмотренным выше алгоритмом позволяет выйти на заданное значение целевой функции из выбранного случайным образом исходного состояния системы за 10-15 тактов управления.
Таким образом, для цели управления и оптимизации ТП получения формальдегида получена линейная регрессионная модель. С учетом значимости факторов разработан алгоритм оптимального управления ТП получения формальдегида по критерию "выход формальдегида". Проверка алгоритма на математической модели статики контактного аппарата показала, что заданное значение целевой функции при произвольно выбранном начальном ее значении достигается за 10-15 тактов управления. На модели ТП получения формальдегида для цели управления методом линейного программирования проведена оптимизация процесса.
Установлено, что выход формальдегида достигает максимума при минимальных в области определения целевой функции расходе воздуха, соотношении метанол - вода, температуре на входе в контактный аппарат и соотношении воздух - метанол.
Для повышения конверсии метанола в процессе синтеза формальдегида используют многослойный компактный катализатор в виде кристаллов серебра различных размеров [80-82], в частности применение двухслойного катализатора позволяет проводить процесс с конверсией метанола до 97,4 % при селективности (избирательности) образования формальдегида 89 - 90 % [83].
Другим вариантом решения задачи повышения конверсии метанола является использование секционированных реакторов. Основное отличие секционированного реактора от односекционного многослойного заключается в том, что часть воздуха подается совместно с потоком сырья, а часть раздельно - на каждую секцию. На первой секции двухсекционного реактора обычно использут серебро в виде сетки или нанесенное на оксид алюминия, на второй секции - кристаллы серебра размером (0,2 - І,5) І0 м [56] или состав, приготовленный спеканием двух слоев серебра [57]. Конверсия метанола в этом процессе составляла 97 - 98 %, селективность 88 - 90 %. Секционирование реакторов с катализаторами типа "серебро на пемзе" [58] не нашло практического применения вследствие падения селективности основной реакции при повышении конверсии метанола.
На решение задачи повышения конверсии метанола при неизменной селективности процесса контактирования на пемзосеребряном катали -86 заторе и направлено наше исследование влияния распределенной по высоте и сечению слоя катализатора подачи воздуха на основные показатели процесса.
Для предварительной оценки реакции системы контактирования на подачу дополнительного количества воздуха было проведено моделирование процесса контактирования с использованием математической модели, представляющей собой замкнутую систему дифференциальных уравнений материального и теплового балансов на зерне и в слое катализатора [84,85]. Входные параметры, параметры состояния и коэффициенты модели были рассчитаны в главе 3 в соответствии с регламентом производства формалина.
Построение модели контактного аппарата для цели управления путем подачи дополнительного количества воздуха
На основе полученной модели управления (5.8) и на основе способа управления процессом синтеза формальдегида і 86] был разработан адаптивный способ управления процессом синтеза формальдегида, принципиальная схема которого изображена на рис.5.5.
В спиртоиспаритель I подаются смесь воды и метанола и основной поток воздуха, которые контролируются датчиками 2 и 3 соответственно. Спиртоводновоздушная смесь подается в контактный аппарат 4, где на контактном слое 6 происходит синтез формальдегида. При
Способ управления процессом синтеза формальдегида: I - спиртоиспаритель; 2 - датчик расхода спирто-водной смеси; 3 -- датчик расхода основного потока воздуха; 4 - контактный аппарат; 5 - датчик температуры; 6 - контактный слой; 7 - устройство распределения воздуха в контактном слое; 8 - датчик расхода дополнительного потока воздуха; 9 - регулятор расхода воздуха; 10 - исполнительный механизм; II - абсорбер; 12 - датчик расхода воды; 13 - газоанализатор; 14 - вычислительное устройство для расчета выхода формальдегида. этом температура контактного аппарата тк а контролируется датчиком 5. Дополнительный поток воздуха подается в контактный слой через распределительное устройство 7 и регулируется локальной САР в составе датчика 8, регулятора 9 и исполнительного механизма 10. Прореагировавшие газы из контактного аппарата поступают в абсорбер II, в который также поступает вода, расход которой контролируется датчиком 12. Анализ абгазов производится газоанализатором
Предложенный способ управления процессом синтеза формальдегида позволяет увеличить выход формальдегида на 3-5 %. Кроме того, вследствие снижения температуры контактного слоя на 20-30 К увеличивается пробег катализатора [861,
Таким образом, методом вычислительного эксперимента на математической модели и опытным путем на лабораторной установке показано, что введение в слой катализатора дополнительного потока воз-духа, распределенного по сечению слоя, с количеством кислорода О - 10 % относительно основного потока позволяет увеличить общую конверсию метанола и выход формальдегида на 3 - 5 % при неизменной селективности образования формальдегида. Совпадение результатов вычислительного и лабораторного экспериментов позволяет сделать заключение, что полученные закономерности не зависят от масштаба аппарата и могут быть использованы для совершенствования промышленных процессов синтеза формальдегида. Методом регрессионного анализа результатов вычислительного эксперимента на ММ статики контактного аппарата получена модель процесса синтеза формальдеги . да при подаче дополнительного количества воздуха в слой катализа-тора. С использованием метода линейного программирования проведена оптимизация процесса синтеза формальдегида. Установлено, что целевая функция - выход формальдегида достигает максимума в своей области определения при минимальном соотношении расходов дополнительного и основного потоков воздуха и максимальном расходе допол 4- нительного потока воздуха. Предложен способ управления процессом контактирования подачей дополнительного количества воздуха в слой катализатора, позволяющий увеличить выход формальдегида на 3 - 5 %, снизить температуру процесса на 20 - 30 К, увеличить пробег катализатора .
В заводских условиях управление процессом получения формалина окислительной конверсией метанола с последующей абсорбцией формальдегида осуществляется путем воздействия на температуру в контактном аппарате в зависимости от физических параметров процесса и состава готового формалина [10]. При этом конечной целью управления является получение заданного количества формалина с содержанием 37 ± 0,5 % вес. формальдегида и 5 - II % вес. метанола [51]. В работе [62] предложен экономически обоснованный способ управления производством формалина, согласно которому за критерий оптимальности управления принят чистый доход производства (прибыль), а само управление осуществляется путем изменения соотношения кислород/ /метанол в реакционной смеси и температуры контактного аппарата в зависимости от максимального выхода формальдегида на пропущенный метанол. Экспериментальная проверка эффективности управления процессом по каждому из двух вышеуказанных способов показала [62], что максимизация выхода формальдегида во втором способе позволила существенно снизить себестоимость целевого продукта по сравнению с себестоимостью, получаемой при первом способе управления процессом. Однако, этот способ не получил распространения, т.к. зависимости выхода формальдегида от соотношения кислород/метанол и от температуры контактного аппарата были получены на основе анализа экспери № ментальных данных, не учитывающих нестационарность характеристик объекта управления. В общем случае на процесс получения формалина воздействуют такие динамические факторы, как колебания состава сырья, изменение температуры окружающей среды, изменение параметров и отказы технологического оборудования, снижение активности и селективности катализатора и т.д. Более того, при работе на катализаторе со сроком службы свыше 1000 часов, как показано в самой работе [62], меняется канал оптимального управления - им становится канал "соотношение кислород/метанол - температура в контактном аппарате". Указанных недостатков лишены адаптивные способы управления качеством продуктов [87], в частности способ управления по каналу "соотношение кислород/метанол - состав готового формалина", предложенный в работе [29].