Protsessi simulatsioon

Protsessi simulatsiooni kasutatakse tehniliste protsesside kavandamisel, väljatöötlemisel, analüüsimisel ja optimeerimisel. Sellist simulatsiooni kasutatakse keemiatehastes, keemiliste protsessidel, keskkonnasüsteemidel, elektrijaamadel, keerulistel tootmistoimingutel, bioloogilistel protsessidel ja teistel sarnaste tehniliste funktsioonidega aladel.

Peamine põhimõte muuda

Vooskeem tüüpilisest amiini töötlemise protsessist tööstusettevõttes

Protsessi simulatsioon on mudeli põhiline tarkvara, mis esindab keemiliste, füüsiliste, bioloogiliste ja teistel tehnilistel protsessidel. Põhieelduseks on puhaste komponentide ja füüsikaliste omaduste^[1], reaktsioonide ja matemaatiliste mudelite põhjalikumad teadmised, mille kaudu on võimalik arvutada arvutites protsessi.

Protsessi simulatsiooni tarkvara kirjeldab protsesse vooskeemides, kus üksuse tööd on paigutatud ja ühendatud toote- või koolitusvoogude abil. Tarkvara peab leidma stabiilse tööpunkti lahendades massi- ja energia tasakaalu. Protsessi simulatsiooni eesmärk on leida optimaalsed tingimused uuritud protsessis. See on sisuliselt programmi optimeerimine, mis tuleb lahendada iteratiivse protsessiga.

Protsessi simulatsioon kasutab alati mudeleid, mis tutvustab ligikaudsust ja eeldusi, kuid võimaldab näha andmeid, mida reaalselt ei pruugi esile tulla. Samas võimaldavad mudelid teatud piirides interpoleerimist ja ekstrapoleerimist ning võimaldavad leida teadaolevate andmete vahemikust väljapoole jäävaid tingimusi.

Modelleerimine muuda

Reaalsete protsesside paremaks kajastamiseks on mudelite väljatöötamine simulatsioonitarkvara edasiarendamise tuum.^[2] Protsessi simulatsioon on üks väheseid valdkondi, kus töötavad koos keemia, füüsika, arvutiteaduse, matemaatika spetsialistide ja mitme eriala inseneridega.

Uute ja täiustatud omaduste arvutamise mudelite väljatöötamiseks tehakse palju pingutusi. See hõlmab näiteks:

Termofüüsikalised omadused nagu aururõhk, viskoossus, kalorite andmed jne.
Eri aparaatide omadused nagu näiteks reaktorid, destilleerimiskolonnid, pumbad.
Keemilised reaktsioonid ja kineetika.
Keskkonna ja ohutusega seotud andmed.

Vaata ka muuda

Arvutisimulatsioon

Viited muuda

↑ Rhodes, C. L. (jaanuar 1996). "The Process Simulation Revolution: Thermophysical Property Needs and Concerns". Journal of Chemical & Engineering Data. 41 (5): 947–950. DOI:10.1021/je960029b. ISSN 0021-9568.
↑ Gani, Rafiqul; Pistikopoulos, Efstratios N (märts 2002). "Property modelling and simulation for product and process design". Fluid Phase Equilibria. 194–197: 43–59. DOI:10.1016/s0378-3812(01)00680-x. ISSN 0378-3812.

[1] Rhodes, C. L. (jaanuar 1996). "The Process Simulation Revolution: Thermophysical Property Needs and Concerns". Journal of Chemical & Engineering Data. 41 (5): 947–950. DOI:10.1021/je960029b. ISSN 0021-9568.

[2] Gani, Rafiqul; Pistikopoulos, Efstratios N (märts 2002). "Property modelling and simulation for product and process design". Fluid Phase Equilibria. 194–197: 43–59. DOI:10.1016/s0378-3812(01)00680-x. ISSN 0378-3812.

[1]

[2]