«Технологический расчет нефтяных процессов и аппаратов методом конечных элементов»

Монография написана по новому подходу к расчету методом конечных элементов (МКЭ) массообменных процессов таких как ректификация, абсорбция, теплообменных процессов, процессов в химических реакторах с учетом протекания химических процессов.

1. Касаткин известной работе [1] отметил, что критериальные зависимости вводятся из-за невозможности решения дифференциальных уравнений гидродинамики. Проблема решения систем уравнений заключалась в отсутствии мощных вычислительных средств, имеющихся в настоящее время.

2. Нобелевский лауреат академик Ландау в работе [2,с.12] указывал о недостаточном физическом обосновании критериальных методик по сравнению с решением дифференциальных уравнений методами вычислительной гидродинамики.

Существующие работы по технологическому расчету аппаратов и процессам переработки нефти и газа [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9] химической технологии содержат критериальные методики расчета таких процессов как теплообмен, ректификация, абсорбция. Отдельно рассматриваются реакторы с химическими процессами [10]. На определенном историческом этапе эти работы были востребованы в связи с отсутствием вычислительной техники. Этим и обосновывается широкое применение критериальных методик. Но в настоящее время методики, приведенные в этих работах являются устаревшими. Так как с применением современной вычислительной техники и программных пакетов получают решение дифференциальных уравнений численным методом без необходимости применения теории подобия и критериальных методик. Решение численным методом дифференциальных уравнений является более обоснованным физически по сравнению с решением критериальных уравнения, содержащих эмпирические данные. Расчет процесса в общем виде заключается в решении системы уравнений гидродинамики, химической кинетики, теплопередачи, массообмена и др. в узлах сетки с получением точного решения. . Кроме того, результат численного расчета представляется в виде цветовой диаграммы со шкалой, то есть предоставляет более наглядные данные, которые в том числе можно сравнить с фотографиями и данными результатов эксперимента. Расчет численными методами позволяет разработать цифровой двойник изделия.