شبیه سازی دینامیک فرآیند: چه زمانی واقعا به آن نیاز است؟
مقدمه
شبیه سازی فرآیند باز ارائه ای از فرآیندهای صنعتی با استفاده از ایزارهایی چون ریاضیات و قوانین اولیه (مانند قوانین بقا، ترمودینامیک، پدیده-های انتقال و سینتیک واکنش) است. مدل های حالت پایا به طور گسترده ای در صنایع استفاده شده و بالاتر از آن، به عنوان یک نیاز مطرح می شود. مدل سازی حالت پایا کلید مفهومی سازی فرآیند، طراحی و ارزیابی فرآیند و در واقع، یک ابزار فناوری تکامل یافته می باشد. اگرچه، حالت پایا تعریفی ایده آل از سیستم است که به وسیله مهندسان به عنوان شرایط "طراحی" از آن استفاده می شود که در آن هیچگاه مواردی چون اغتشاشات در سیستم مانند تغییر در خوراک، مشخصات محصول و تغییر در ظرفیت واحد به واسطه نیازهای بازار دیده نمی شود. این مقاله به خواننده کمک خواهد کرد تا به راحتی مسائل مهندسی که با استفاده از مدل سازی و شبیه سازی دینامیک قابل حل می باشند را متوجه شود.
یک مدل دینامیک چیست؟
مشابه مدل حالت پایا، مدل دینامیک نیز بر پایه قوانین بقا، تعادل فازی، انتقال جرم و حرارت و هم چنین سینتیک واکنش ها می باشد. مهم ترین تفاوت بین شبیه سازی استاتیک و دینامیک این است که در حالت پایا فرض می شود که متغیرها نسبت به زمان ثابت هستند. این بدین معنی است که در حالت پایا تجمعی در سیستم وجود ندارد و به همین دلیل جرم و انرژی کلی ورودی به سیستم با خروجی برابر است. مدل های دینامیک نرخ تجمع جرم و انرژی را درون سیستم در نظر می گیرند. که اجازه می دهد که زمانی که طول می کشد تا سیستم از یک شرایط اولیه به شرایط پایا برسد را محاسبه کنیم. شکل نشان داده شده محدوده شبیه سازی استاتیک و دینامیک را مشخص می کند.
