Математическое моделирование химических и массообменных процессов / ДО 2018

Математическое моделирование химических и массообменных процессов

Основной целью курса является формирование у обучающихся следующих компетенций для подготовки к профессиональной деятельности:

  • готовность применять аналитические и численные методы решения поставленных задач, использовать современные информационные технологии, проводить обработку информации с использованием прикладных программных средств сферы профессиональной деятельности, использовать сетевые компьютерные технологии и базы данных в своей профессиональной области, пакеты прикладных программ для расчета технологических параметров оборудования;
  • способность принимать конкретные технические решения при разработке технологических процессов, выбирать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения.

Курс предназначен для студентов 5 курса бакалавриата заочной формы обучения, 10 семестр.

В курсе рассматриваются: методологические основы построения математических моделей процессов химической технологии, моделирование тепловых и массообменных процессов, моделирование гетерогенных каталитических процессов.

Особое внимание уделяется развитию навыков построения математических моделей процессов химической технологии, применению численных методов и компьютерных технологий при решении инженерных задач, освоению методологии анализа результатов моделирования химико-технологических процессов.

Результаты обучения

После успешного освоения курса студенты будут:

  • владеть опытом разработки компьютерных программ для моделирования технологических процессов переработки природных энергоносителей;
  • уметь выполнять расчеты по решению систем уравнений материальных и тепловых балансов химико-технологических процессов;
  • знать основ теории тепло- и массопереноса в аппаратах;
  • владеть опытом использования литературы для создания систем уравнений для моделирования технологических процессов переработки природных энергоносителей;
  • уметь выбирать тип гидродинамических математических моделей систем;
  • знать теоретические основы разработки технологических процессов.

Образовательная программа

18.03.01 Химическая технология

Программа курса:

Модуль 1

Введение в курс; классификация моделей; методология построения математических моделей химико-технологических процессов; математическое описание гидродинамической структуры потоков (модель идеального смешения, модель идеального вытеснения, диффузионные гидродинамические модели, ячеечные гидродинамические модели); определение условий перемешивания в проточных аппаратах; составление математической модели гидродинамики насадочного абсорбера.

Модуль 2

Основные понятия химической кинетики; моделирование кинетики гомогенных химических реакций; моделирование кинетики гетерогенных химических реакций; методы построения кинетических моделей гетерогенных химических реакций; классификация химических реакторов; математическая модель реактора идеального смешения; математическая модель реактора идеального вытеснения; исследование химического процесса, протекающего в гомогенном реакторе идеального смешения; исследование химического процесса, протекающего в реакторе идеального вытеснения в стационарном режиме.

Модуль 3

Основные понятия, касающиеся моделирования массообменных процессов; математическое описание равновесия в системе «жидкость – пар» и «жидкость – жидкость»; моделирование процесса массопередачи; моделирование процесса сепарации; моделирование процесса ректификации; моделирование процесса абсорбции; моделирование процесса адсорбции; исследование процесса разделения многокомпонентной смеси в газовом сепараторе.

Модуль 4

основные закономерности теплообмена; математические модели теплообменных аппаратов; моделирование установки деметанизации с турбодетандером; исследование влияния расхода, температуры, давления на процесс разделения газожидкостной смеси в ректификационной колонне.

Продолжительность курса – 4 недели

Трудоемкость освоения курса – 106 часов

Трудоемкость курса – 3 зачетные единицы

Форма контроля – экзамен

Авторы курса

Белинская Наталия Сергеевна, кандидат технических наук, доцент
Долганов Игорь Михайлович, кандидат технических наук, доцент

Copyright © 2022

Томский политехнический университет. Все права защищены
Tomsk Polytechnic University, All rights reserved.