Numerische Methoden zur Simulation verfahrenstechnischer Prozesse

Abstract

In diesem Beitrag werden wesentliche Grundlagen und der derzeitige Stand der numerischen Berechnung des stationären und dynamischen Verhaltens verfahrenstechnischer Prozesse referiert. Durch Diskretisierung der örtlichen Ableitungen in den Modellgleichungen läßt sich das Gesamtmodell in ein System von Differentialgleichungen in der Zeit und von algebraischen Gleichungen, ein sog. DA-System, umformen. Die notwendigen Teilschritte zur Lösung des DA-Systems werden besprochen, auf bewährte Standardsoftware für dieseTeilschritte sowie für die Lösung des gesamten DA-Systems wird hingewiesen.

Essential fundamentals and the current state of the art in simulating the dynamic and the steady state behaviour of chemical engineering processes are discussed. It is shown that discretization of the spatial derivatives in the balance equations leads to a system of so-called DAE (differential algebraic equations), consisting of ordinary differential equations in time and algebraic equations. The paper discusses necessary steps to solve the DAE and mentions approved standard software for these steps as well as for the solution of the DAE as a whole.