Моделирование реагирующих потоков в ANSYS Fluent
О программе
Программа «Моделирование реагирующих потоков в ANSYS Fluent» направлена на формирование профессиональных компетенций в области компьютерной гидро- и аэродинамики, математического моделирования химических процессов и расчёта реагирующих сред. Курс ориентирован на специалистов, которым необходимо применять Ansys Fluent для решения задач, связанных с проектированием и анализом химических процессов, включая процессы в химических реакторах, горелочных устройствах и газовых смесях.
Слушатели изучат основные подходы к моделированию химических реакций в Ansys Fluent, принципы математического описания химической кинетики и получат практический опыт расчёта реагирующих потоков. В рамках курса предусмотрены задачи по моделированию смеси, дегидрированию этана в проточном трубчатом реакторе, диффузии водорода в метане, пиролизу этана и процессу горения в газовой горелке.
Слушатели курса не только узнают о теоретических основах математических моделей, но и решат несколько задач, начиная от создания геометрической модели и построения сетки, до проведения вычислений и обработки результатов
Образовательные блоки программы
Тема 1.1. Введение
Содержание
Особенности компьютерного моделирования химических процессов в области CFD (вычислительной гидродинамики). Виды моделей в программном комплексе Ansys Fluent
Тема 1.2. Законы термодинамики
Содержание
Три закона термодинамики, понятие теплопроводности, теплоемкости, энтальпии образования соединений. Понятие идеального газа.
Тема 1.3. Уравнение теплопереноса
Содержание
Математическое моделирование теплопереноса. Конвекция и диффузия в ламинарных течениях в Ansys Fluent
Тема 1.4. Уравнение массопереноса
Содержание
Моделирование смеси химических веществ. Понятие подготовленных и неподготовленных смесей
Практическая работа
Моделирование многокомпонентных смесей в ANSYS Fluent
В этой практической работе вы освоите работу с многокомпонентными смесями в ANSYS Fluent. Вы научитесь подключать модели массопереноса, работать с базой данных веществ, создавать собственные материалы, задавать состав смеси и настраивать физические свойства как отдельных компонентов, так и смеси в целом.
Тема 2.1. Уравнения химических реакций
Содержание
Законы скорости и порядок реакции. Понятие скоростей прямой и обратной реакции. Закон действующих масс. Концепция элементарных реакций.
Практическая работа
Математическое моделирование химической кинетики
В этой практической работе вы научитесь строить математические модели химической кинетики на основе механизма реакций. На примере системы последовательных химических превращений будут рассмотрены применение закона действующих масс, вывод системы обыкновенных дифференциальных уравнений, постановка начальных условий и особенности решения жестких кинетических систем.
Тема 2.2. Механизмы химических реакций
Содержание
Характеристика механизмов реакции. Константы скорости реакции, жесткие системы уравнений и подходы к их решению в Ansys Fluent.
Практическая работа
Моделирование дегидрирования этана в ANSYS Fluent
В этой практической работе вы освоите моделирование химических реакций в проточных реакторах с использованием ANSYS Fluent. На примере дегидрирования этана вы научитесь настраивать многокомпонентные реакционные смеси, задавать кинетические уравнения, учитывать влияние температуры на протекание реакции и анализировать распределение концентраций реагентов и продуктов по длине реактора.
Тема 3.1. Моделирование процесса диффузии в газах
Содержание
Определение диффузии. Диффузионные члены в уравнениях массо- теплопереноса. Диффузия под действием давления. Выбор модели в ПК Ansys Fluent
Практическая работа
Моделирование диффузии водорода и метана в ANSYS Fluent
В этой практической работе вы изучите моделирование процессов массопереноса в ANSYS Fluent на примере взаимной диффузии водорода и метана. Вы научитесь настраивать многокомпонентные смеси, выбирать модели диффузии, анализировать распределение компонентов и оценивать влияние режима течения на интенсивность смешения.
Тема 3.2. Потенциал Леннарда-Джонса
Содержание
Потенциал межмолекулярного взаимодействия, интеграл столкновений, задание параметров в ПК Ansys Fluent
Тема 4.1. Постановка задачи моделирования химических процессов в ПК Ansys Fluent. Нестационарные решения
Содержание
Основные требования к расчетной области и сетки, понятие времени контакта, масштаба процессов, устойчивости и числа Куранта. Граничные и начальные условия
Практическая работа
Моделирование пиролиза этана в трубчатом реакторе в Ansys Fluent
В этой практической работе вы выполните моделирование пиролиза этана в трехмерном трубчатом реакторе с использованием ANSYS Fluent. Вы научитесь создавать многокомпонентные реакционные смеси, задавать сложные кинетические схемы, учитывать теплообмен через стенки реактора и анализировать влияние температуры на состав продуктов и эффективность протекания химических реакций.
Тема 4.2. Методы упрощения моделирования химической кинетики.
Содержание
Основные сложности изученного подхода, пути их решения. Обзор моделей горения. Использование пакета Chemkin
Практическая работа
Моделирование горения в газовой горелке в Ansys Fluent
В этой практической работе вы освоите моделирование процессов горения в ANSYS Fluent на примере газовой горелки с предварительно подготовленной смесью. Вы научитесь настраивать модели турбулентного горения, задавать свойства топлива, анализировать структуру пламени и исследовать влияние скорости подачи смеси на устойчивость и характеристики процесса горения.
Итоговая аттестация
Стоимость программы
Консультация эксперта
Ответим на все вопросы о курсе
Отзывы на наши программы обучения
Матрица компетенций
Слушатели овладеют базовыми принципами математического описания химических процессов в задачах вычислительной гидродинамики, включая моделирование теплопереноса, массопереноса, смесей химических веществ и реагирующих сред.
Слушатели научатся описывать химические реакции с использованием законов скорости, порядка реакции, скоростей прямой и обратной реакции, закона действующих масс и концепции элементарных реакций. Отдельное внимание будет уделено механизмам реакций, константам скорости и особенностям решения жёстких систем уравнений в Ansys Fluent.
Слушатели научатся к моделированию диффузии в газах, учёту диффузионных членов в уравнениях массо- и теплопереноса, выбору модели диффузии в Ansys Fluent и заданию параметров межмолекулярного взаимодействия.
Слушатели научатся формулировать расчётную постановку для задач химических процессов: определять требования к расчётной области и сетке, задавать начальные и граничные условия, учитывать время контакта, масштабы процессов, устойчивость решения и число Куранта.
Слушатели смогут создавать смеси в Ansys Fluent, задавать состав, использовать базу данных программного комплекса, добавлять новые вещества, определять физические свойства отдельных компонентов и задавать химические реакции для последующего расчёта.
Слушатели смогут выполнять расчёты реагирующих потоков, строить графики, анализировать полученные данные и использовать результаты численного моделирования для оценки поведения химических процессов в инженерных и исследовательских задачах.
Преподаватель
Административная команда программы
Список необходимых документов
- Копия паспорта (разворот + прописка);
- Копия СНИЛС;
- Копия диплома о высшем/среднем профессиональном образовании или справка об обучении;
- Копия документа, подтверждающего трудоустройство обучающегося (копия трудового договора/трудовой книжки/выписка из трудовой книжки) - при наличии;
- Заявление/согласие на обработку персональных данных.
- Справка об обучении (для студентов)
Подать заявку на обучение
Сведения об образовательной организации
Налоговый вычет
Как оформить социальный налоговый вычет на обучение
У вас есть идея образовательного проекта или блока? Мы вам поможем
Заполнить анкетуКонтакты
г. Новосибирск, Академгородок, ул. Пирогова, 2, уч.-лаб. корпус, каб. 205а
Дарья Соловьева, специалист отдела дополнительного профессионального образования
