Моделирование процессов
смысл • типы моделей • проверка
К ПО

Зачем моделировать химию

Модели позволяют исследовать процесс “в цифре”: оценить режимы, проверить гипотезы и уменьшить число дорогих экспериментов.

Термодинамика
Кинетика
Перенос
Думай о модели как о “приближённом описании реальности”, которое достаточно точное, чтобы делать выводы.

Мини‑конспект

Читай блоками: определения → виды моделей → проверка → применение.

теория

Что такое химический процесс

Это превращение веществ при заданных условиях (T, P, концентрации) и в заданном оборудовании. Процесс обычно включает реакцию и перенос (тепло/масса) одновременно.

Что такое модель

Модель — упрощённое описание процесса, которое сохраняет главное: зависимости между параметрами и результатом. Модель может быть математической, имитационной, вычислительной.

Что моделируют чаще всего

Равновесие и фазы (термодинамика), скорости и механизмы (кинетика), перемешивание/диффузию/нагрев (перенос).

Проверка модели

Модель сравнивают с экспериментом: если расхождения велики — меняют допущения, параметры, уравнения или исходные данные.

Идеализированная: самое простое описание (для понимания).
Расчётная: уравнения + параметры (для численных расчётов).
Имитационная: имитирует поведение системы во времени (для сценариев).
CFD/поля: расчёт течения, температуры, концентраций в объёме (детально, но тяжело).
1) Формулируем задачу и параметры (что считаем и зачем).
2) Выбираем допущения и строим модель (уравнения/правила).
3) Считаем, анализируем, сравниваем с данными.
4) Улучшаем модель и повторяем.
Выбери один процесс (например, реакция в реакторе) и напиши: что будет входом модели (T, P, состав), что будет выходом (конверсия, состав, тепло).