Расчет CFD (то есть computational fluid dynamics) включает в себя:
– построение твердотельной модели (построение ведется в программе ANSYS или модель экспортируется из программ твердотельного моделирования CATIA, SolidWorks, Inventor).
– построение расчетной сетки конечных элементов по 3D-модели.
– задание граничных условий для построенной сетки.
– решение в каждом конечном элементе.
В ANSYS имеется оболочка WorkBench, позволяющая наглядно выполнять связанные расчеты.
По результатам технологического расчета определяются геометрические размеры и балансы аппарата.
По результатам расчета методом конечных объемов имитируется протекающий процесс и отрабатывается гидродинамика процесса в аппарате. Например, можно провести отработку гидродинамики в соответствии с теорией, указанной в работе Идельчика [7].
В результате расчета МКО по сути создается цифровой двойник аппарата и протекающего процесса. Процесс моделирования в ANSYS Fluent подробно описан в работе авторов [8]. Теория расчета МКО приведена в работе [9].
Расчет трубопроводной сети и подбор насосного оборудования
В программе Hysys по специальному алгоритму определяется диаметр трубопровода.
В практике для гидравлических расчетов сетей используют программу Гидросистема.
По результатам расчета подбирают насосы, компрессоры, предохранительные клапаны и арматуру. В программе выполняют определение диаметров, теплогидравлические расчеты, расчет на гидроудар в переходном процессе.
Насосы подбирают, используя программу Spaix или используя рабочие характеристики с сайта производителя насосов. Из программы Spaix параметры насоса выгружаются в Гидросистему и выполняется уточненный расчет трубопроводной сети.
Прочностной расчет трубопроводной сети выполняется в программе СТАРТ.
Показано:
– схема, получаемая в Aspen Hysys соответствует операторной схеме,
технологическая схема, подшиваемая в папку объекта является монтажно-соединительной схемой по ГОСТ 21.401 (или схемой PI&D по англоязычным стандартам).
– выполнение сквозной технологической схемы при привязке схем оборудования (например, насосов) в схему установки,
– кратко словесно описана организация программы Aspen Hysys и выполнение расчетов.
– рассмотрены вопросы технологического расчета аппаратов.
1. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. Основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. – М.: Химия, 2012. – 440 с.
2. Кутепов А.М., Бондарева, М.Г., Беренгартен М.Г., Общая химическая технология. – 3-е изд. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. – 528 с.