Метод блочно-компонентных цепей и его перспективы в компьютерном моделировании химико-технологических систем

DOI: 10.21293/1818-0442-2024-27-4-116-121

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Рассматривается возможность разработки моделей для аппаратов химической промышленности с использованием метода блочно-компонентных цепей. Предполагается, что разрабатываемые модели будут реплицировать функциональность и поведение реальных аппаратов химической промышленности при проведении химико-технологического процесса. Метод блочно-компонентных цепей (МБКЦ) посредством использования неоднородных векторных связей позволяет создавать модели для различных сложных химико-технологических систем, включая устройства, в которых протекают сложные физико-химические и массообменные процессы. Разработка подобных моделей может помочь в оптимизации и автоматизации работы аппаратов химической промышленности, а разработанные на основе метода блочно-компонентных цепей модели химических аппаратов могут быть использованы для обучения или тренировки операторов технологических установок при проведении симуляции различных сценариев эксплуатации промышленного оборудования. В работе приведены схемы и алгоритмы работы разработанного условного объекта-блока химико-технологической системы, которые используются при создании моделей в среде моделирования МАРС (моделирование и автоматический расчет систем) для автоматизации моделирования химико-технологических процессов с учетом оказываемых на объект воздействий.

Ключевые слова: химический аппарат, химическая промышленность, метод блочно-компонентных цепей, моделирование и анализ, автоматизация

Библиография статьи:
Дмитриев В. М. Метод блочно-компонентных цепей и его перспективы в компьютерном моделировании химико-технологических систем / В. М. Дмитриев, Т. В. Ганджа, А. О. Ушаков // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2024. – Т. 27, № 4. – С. 116–121. DOI: 10.21293/1818-0442-2024-27-4-116-121

Авторы и правообладатели:

  • Дмитриев В. М. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск, Россия)
  • Ганджа Т. В. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск, Россия)
  • Ушаков А. О. , Томский политехнический университет (Томск, Россия), Северский технологический университет Национального ядерного университета «МИФИ» (Северск, Россия)

  • 1. Kiziltas H. The Energy and Exergy Analysis of the Reactor Unit of Boric Acid Production Process with ChemCAD Simulation // Brilliant Engineering. – 2021. – Vol. 3, No. 2. – P. 1–6. DOI: 10.36937/ben.2022.4617.
  • 2. Мефедова Ю.А. Моделирование системы регулирования давления пара в деаэраторе АЭС в SIMINTECH / Ю.А. Мефедова, А.В. Бизов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2022. – № 2. – С. 628–633. DOI: 10.24412/2071-6168-2022-2-628-633.
  • 3. Dynamic Simulation of an Oil and Gas Plant Using Aspen-HYSYS®: A Real Start-Up Process / R. Valdés, C. Sotelo, F. Muñoz-Torres, A. Favela-Contreras // Arabian Journal for Science and Engineering. – 2024. – No. 2. – P. 229–241. DOI: 10.1007/s13369-024-09051-0.
  • 4. Sidi-Yacoub I. ASPEN-HYSYS Simulation of AREW's Multi-Stage Adiabatic Reactor with Inter-Stage Quenching for Methanol Synthesis / I. Sidi-Yacoub, F. Ahmed, K. Ikram // Improved Oil and Gas Recovery. – 2023. – Vol. 7. – P. 1255. DOI: 10.14800/iogr.1255.
  • 5. Santos Bartolome P. A comparative study on Aspen Hysys interconnection methodologies / P. Santos Bartolome, T. Van Gerven // Computers & Chemical Engineering. – 2022. – Vol. 162. – P. 107785. DOI: 10.1016/j.compchemeng.2022.107785.
  • 6. Дмитриев В.М. Автоматизация моделирования промышленных роботов / В.М. Дмитриев, Л.А. Арайс, А.В. Шутенков. – М.: Машиностроение, 1995. – 304 с.
  • 7. Кафаров В.В. Математические основы автоматизированного проектирования химических производств: методология проектирования и теория разработки оптимальных технологических схем / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин, В.Л. Перов. – М.: Химия, 1979. – 320 с.
  • 8. Дмитриев В.М. Среда многоуровневого компьютерного моделирования химико-технологических систем / В.М. Дмитриев, Т.В. Ганджа. ‒ Томск: Изд-во Том. ун-та, 2017. – 332 с.
  • 9. Дмитриев В.М. Принципы построения моделей сложных технологических объектов с неоднородными векторными связями / В.М. Дмитриев, Т.В. Ганджа, С.К. Важенин // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2014. – Т. 41, № 1. – С. 104–111.
  • 10. Кочергин М.И. Структура многоуровневой модели механической системы для 3D-визуализации результатов моделирования / М.И. Кочергин, А.А. Дрозд // Информационные технологии в моделировании и управлении: подходы, методы, решения: матер. VI Всерос. науч. конф. с междунар. участием, Тольятти, 18–20 апреля 2023 г. – Тольятти: Тольят. гос. ун-т, 2023. – С. 72–80.
  • 11. Математическое моделирование и анализ функционирования цилиндрического пиролизного реактора с радиальным нагревом / А.В. Митрофанов, О.В. Сизова, Н.С. Шпейнова, В.А. Катюшин // Вестник Ивановского гос. энергет. ун-та. – 2021. – № 5. – С. 60–67. DOI: 10.17588/2072-2672.2021.5.060-067.
  • 12. Численное моделирование гиперзвукового обтекания полусферы с учетом неравновесных физико-химических процессов в высокотемпературном воздухе / К.Н. Волков, В.А. Гимадиев, Ю.В. Добров, А.Г. Карпенко // Вычислительные методы и программирование. – 2022. – Т. 23, № 3. – С. 248–274. DOI: 10.26089/NumMet.v23r316.
  • 13. Еникеева Л.В. Метод регуляризации Тихонова при решении обратных задач химической кинетики / Л.В. Еникеева, И.М. Губайдуллин, Д.А. Дубовцев // Вестник Башкирского ун-та. – 2022. – Т. 27, № 3. – С. 643–649. DOI: 10.33184/bulletin-bsu-2022.3.28.
  • 14. Математическое моделирование процесса диффузии и кинетики массопереноса веществ в различных средах / A.A. Ганюков, И.A. Кадырова, A.С. Кадыров, Д.Д. Маратов // Междунар. журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2021. – № 4. – С. 86–91.
  • 15. Дмитриев В.М. Архитектура универсального вычислительного ядра для реализации виртуальных лабораторий / В.М. Дмитриев, А.В. Шутенков, Т.В. Ганджа // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2004. – № 2. – С. 24–28.
  • 16. Компьютерная модель экстракционного реактора идеального смешения в формате метода компонентных цепей с неоднородными векторными связями / А.О. Ушаков, Т.В. Ганджа, В.М. Дмитриев, П.Б. Молоков // Компьютерные исследования и моделирование. – 2024. – Т. 16, № 3. – С. 599–614. DOI: 10.20537/2076-7633-2024-16-3-599-614.
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru