Интенсивное применение метода математического моделирования

Тема 1. ВВЕДЕНИЕ

Одной из особенностей современных исследований стала математизация физического познания, т.е. интенсивное применение метода математического моделирования.

Для создания высокоэффективных энерго- и ресурсосберегающих химических технологий требуется реализация целого комплекса мероприятий, одним из важнейших из них является применение достаточно точных методов расчета ХТП, что невозможно без использования современных компьютеров.

Традиционные методы расчета ХТП, основанные на учете при вычислениях упрощенных механизмов их протекания, абсолютно не удовлетворяют современным требованиям. Только компьютерное моделирование дает возможность учесть наибольшее число факторов и явлений, влияющих на протекание реальных процессов, и обеспечить высокую точность предсказания их поведения при расчетах.

Для достижения поставленных целей необходимы достоверные и надежные компьютерные модели ХТП, среди которых наибольшее распространение получили два типа моделей – физико-химические и эмпирические.

В последнее время широкое применение получили пакеты моделирующих программ (ПМП) для компьютерного моделирования химических производств. Для их применение необходимы специальные знания в области математического моделирования и оптимизации. К ПМП относятся – ChemCad, Design II for Windows, Femlab, ANSYS, ASPEN, HYSYS, PRO-2 и др.

Для формирования у студентов необходимых знаний теоретических основ математического моделирования процессов  химической технологии и практических навыков разработки и применения конкретных формализованных  математических моделей химико-технологических объектов читается дисциплина "Моделирование ХТП" и «Системный анализ процессов ХТ».

Дисциплина входит в дисциплины специализации и ориентирует студентов на широкое использование системного анализа и методов математического моделирования в профессиональной деятельности. Курс базируется на полученных ранее знаниях и навыках, приобретенных студентами при изучении следующих естественнонаучных, общеобразовательных и специальных дисциплин: «Информатика», «Математика» «Физическая химия», «Процессы и аппараты химической технологии», «Теоретические основы технологии неорганических веществ» «Общая химическая технология», «Химическая технология неорганических веществ».

Основные задачи курса: изучение принципов системного анализа, овладение универсальным методом математического моделирования, обучение приемам этого метода.

Курс "Моделирование ХТП" состоит из следующих частей: основы системного анализа процессов хим технологии, принципы компьютерного моделирования ХТП, базовые приемы работы в Mathcad, Формализованные модели химически активных газовых систем, Формализованные модели гетерогенных систем газ-жидкость, Формализованные кинетические модели процессов химической технологии