20d59个点的曲 E≌品唾减咒兰 l=1010mg/ 兰出 59次观蚶 L。=1010omeL K1"0.30d 81012141618 图1-120d59次观测的BOD曲线 图1-25d30次观测的BOD曲线 药量,此时便可以通过实验设计来减少实验的工作量 (2)估算数学模型中的参数时,在实验前,若通过实验设计合理安排实验点、确定变量 及其变化范围等,可以以较少的时间获得较精确的参数。例如,已知BOD一级反应模型 Y=L.(1-104),要估计K1和L由于=KL说明在反应的前期参数K和 L。相关性很好。所以如果在t靠近0的小范围内进行实验,就难以得到正确的K1和L,因 为在此范围内,K1的任何偏差都会由于L。的变化而得补偿(见图1-2)。因此,只有通过正 确的实验设计,把实验安排在较大的时间范围内进行,才能较精确地获得K;和L 3)当可以用儿种型式描述某一过程的数学模型时,常需要通过实验来确定哪一种是较 恰当的模型(即竞争模型的筛选),此时也需要通过实验设计 来保证实验提供可靠的信息,以便正确地进行模型筛选。例 如,判断某化学反应是按A→B→C进行,还是按A→BC 进行时,要做许多实验。根据这两种反应动力学特征,B的 浓度与时间t的关系分别为图1-3所示的两条曲线。从图中 可以看出,要区分表示这两种不同反应机理的数学模型,应 该观测反应后期B的浓度变化,在均匀的时间间隔内进行实 验是没有必要的。如果把实验安排在前期,用所得到的数据 进行鉴别,则无法达到筛选模型的目的。这个例子说明,实 验设计对于模型筛选是分重要的,如果实验点位置取得不 图13CB与t的关系 好,即使实验数据很多,数据很精确,也得不到预期的实验 目的。相反,选择适当的实验点位置后,即使测试精度稍差些,或者数据少些,也能达到 实验目的 实验设计的方法很多,有单因素实验设计、双因素实验设计、正交实验设计、析因分析 实验设计、序贯实验设计等。各种实验设计方法的目的和出发点不同,因此,在进行实验设 计时,应根据研究对象的具体情况决定采用哪一种方法。 在生产过程和科学研究中,对实验指标有影晌的条件,通常称为因素。有一类因素,在 实验中可以人为地加以调节和控制,叫做可控因素。例如,混凝实验中的投药量和pH值是 DF文件使用" pdffactory Pro"试用版本创建www,fineprint.cnPDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn