أشهر برامج المحاكاة و كيف يستخدمها المهندسون الكيميائيون
أشهر برامج المحاكاة و كيف يستخدمها المهندسون الكيميائيون
ينتشر استخدام برامج المحاكاة من قبل المهندسين الكيميائيين – فهم يستخدمونها لحل المشكلات العملية في مجالاتهم. يستخدم المهندسون مجموعة متنوعة من التطبيقات البرمجية لمحاكاة مواقف الحياة الواقعية وإيجاد الحلول. يتضمن ذلك تطبيقات لمحاكاة التصميم والعملية والمنتج. يسمح برنامج المحاكاة للمهندسين بنمذجة النظام قبل بنائه والتحقق من التصميم الناتج أو الحسابات. يمكن استخدامه أيضًا للتنبؤ بنتائج التصميمات الجديدة على الأنظمة الحالية. بشكل أساسي ، تعد برامج المحاكاة موردًا قيمًا للمهندسين في كل مكان.
تخدم المهندسون الكيميائيون برامج المحاكاة في عملهم يوميًا(هذا يعتمد على طبيعة العمل، حيث يمكن للمهندس الكيميائي العمل في مجالات أخرى لا تطلب منه الى إستخدام برامج المحاكاة، مثل: تأكيد الجودة، ضبط الجودة، السلامة العامة، وغيرها…)، كما يسمح لهم بإصلاح التصميمات المعيبة قبل أن تفشل إحدى الآلات الباهظة الثمن في المصنع. تساعد محاكاة نظام موجود المهندسين على تحديد التغييرات التي يجب إجراؤها على التصميم الجديد بحيث يعمل بشكل صحيح. تساعد المحاكيات أيضًا في إنشاء عمليات جديدة من خلال توفير نماذج لإنشاء معادلات تؤدي إلى النتائج المرجوة.
برامج المحاكاة التي يستخدمها المهندسين الكيميائيين
هناك العديد من البرامج التي يستخدمها المهندسون الكيميائيون للمحاكاة الكيميائية، ولكن بعض البرامج الشائعة التي يستخدمها المهندسون هي:
- Aspen Plus: هو برنامج للمحاكاة الكيميائية وتحليل العمليات الكيميائية ويعتبر واحدا من افضل البرامج التي تستخدم في هذا المجال. ويتيح للمهندسين الكيميائيين استخدام هذا البرنامج لتصميم وتحليل العمليات الكيميائية في الصناعات العديدة، مثل الغاز والبترول والتعدين والعضوية والغزل والنفط. ويمكن استخدام Aspen Plus للتعامل مع العديد من الأشكال الكيميائية والأنظمة الكيميائية المعقدة وللتنبؤ بالأداء الكيميائي للعمليات ولتحليل الطاقة اللازمة للعمليات الكيميائية.
- ChemCAD: هذا البرنامج يعتبر واحدا من افضل البرامج التي تستخدم للمحاكاة الكيميائية وتحليل العمليات الكيميائية. ويتيح للمهندسين الكيميائيين استخدام هذا البرنامج لتصميم وتحليل العمليات الكيميائية في الصناعات العديدة.
- HYSYS: يستخدم برنامج الهايسس في عمل المحاكاة لمصانع الصناعية كمصانع البترول والغاز الطبيعي والبتروكيماويات والبوليمرات. يحتوي على قاعدة بيانات كاملة بمعظم المواد التي تستخدم في هذه الصناعات،يضم البرنامج جميع الوحدات الصناعية اللازمة للعديد من الصناعات، ويمكن اضافة مواد أو مركبات أخرى داخل البرنامج. كما يستخدم في عمل تصميم للوحدات الصناعية، مثل المفاعلات وأبراج التقطير ووحدات الإمتصاص والمبادلات الحرارية، ويقوم بالحسابات اللازمة للدرجات الحرارية والضغط وكمية الحرارة ومعدل الانتاج.
- AVEVA PRO/II: برنامج AVEVA PRO/II هو برنامج متكامل للمحاكاة والتصميم الصناعي المستخدم في مجالات البترول والغاز الطبيعي والبتروكيماويات والبوليمرات. يستخدم هذا البرنامج للعديد من الأغراض، منها:
- المحاكاة: يتيح للمستخدمين محاكاة أنظمة المصانع الصناعية، وتحليل العوامل التي تؤثر على عملها، وتحديد الحلول الأفضل للمشاكل التي قد تواجهها المصانع.
- التصميم: يتيح للمستخدمين تصميم وحدات المصانع الصناعية، مثل المفاعلات وأبراج التقطير ووحدات الامتصاص والمبادلات الحرارية. يقدم البرنامج أيضا العديد من الأدوات الرسمية للعمل الهندسي.
- الحسابات الصناعية: يقدم البرنامج أدوات للقيام بالحسابات اللازمة للعمل الصناعي، مثل حساب درجات الحرارة والضغط وكمية الحرارة ومعدل الانتاج.
- قاعدة بيانات: يتيح للمستخدمين الوصول إلى قاعدة بيانات كاملة تحتوي على معلومات عن معظم المواد التي تدخل في الصناعات السابقة المذكورة، ويمكن لقاعدة البيانات مساعدة المستخدمين في اتخاذ القرارات الصحيحة وتحليل العوامل التي تؤثر على العمليات الصناعية.كل هذه الميزات يجعل من برنامج ProII واحدا من الأدوات الرئيسية التي يستخدمها العديد من المهندسين والمصممين الصناعيين في العالم. يتيح لهم البرنامج القدرة على العمل التحليلي والتصميمي والحسابي الذي يساعدهم في تحقيق الانتاجية والكفاءة العالية في مصانعهم
- SimSci: هو واحد من أهم البرامج المستخدمة في مجال المحاكاة والتصميم الصناعي. ومع ذلك، يميز برنامج ProII عدة ميزات تجعله مميزا في مقارنة مع باقي برامج المحاكاة:
- الدعم المتكامل لللغات: يدعم عدة لغات، مما يجعله مناسبا للعديد من الدول واللغات.(لا يدعم اللغة العربية)
- الدعم التكاملي للصناعات: يدعم العديد من الصناعات، مثل البترول والغاز الطبيعي والبتروكيماويات والبوليمرات، مما يجعله مناسبا للعديد من التطبيقات.
- ميزات التحليل والتصميم المتكاملة: يتيح للمستخدمين العديد من الأدوات التحليلية والتصميمية المتكاملة، مما يساعدهم في العمل التحليلي والتصميمي الفعال.
- قاعدة بيانات كاملة: يحتوي على قاعدة بيانات كاملة تحتوي على معلومات عن العديد من المواد التي تستخدم في الصناعات المذكورة، مما يساعد المستخدمين في اتخاذ القرارات الصحيحة.
- الدعم الفني المتكامل: يوفر الدعم الفني المتكامل للمستخدمين.
- COMSOL: برنامج COMSOL هو برنامج متكامل للمحاكاة والتصميم الهندسي المستخدم في مجالات الفيزياء والعلوم الهندسية. يمكن استخدام البرنامج في العديد من التطبيقات، منها:
- المحاكاة الهندسية: يتيح للمستخدمين القدرة على محاكاة العديد من العناصر الهندسية والنظم الهندسية، مثل الكهرباء والميكانيك
والحرارة والرياضيات البيئية. يساعد البرنامج في التحليل الهندسي وتحديد الحلول الأفضل للمشاكل الهندسية التي قد تواجه المستخدمين. - التصميم الهندسي: يتيح للمستخدمين القدرة على تصميم العناصر الهندسية والنظم الهندسية المختلفة، مثل القطع والأجهزة والأنظمة الكهربائية. يقدم البرنامج أدوات هندسية كاملة للعمل التصميمي.
- التحليل الإحصائي: يتيح للمستخدمين القدرة على تحليل البيانات الإحصائية والعوامل المؤثرة للعمليات الهندسية المحاكاة. يمكن استخدام البرنامج لتحليل البيانات الإحصائية وتحديد العلاقات المؤثرة على العمليات الهندسية وتحليل الإخطارات وتحليل المخاطر.
- التحليل الأشعة الطيفية: يتيح للمستخدمين القدرة على محاكاة العمليات الأشعة الطيفية وتحليل العوامل المؤثرة عليها. يستخدم البرنامج في العديد من التطبيقات العلمية والتطبيقية، مثل التحليل الأشعة الطيفية للصور والأشعة الطيفية الذاتية التلقائية.
- المحاكاة الهندسية: يتيح للمستخدمين القدرة على محاكاة العديد من العناصر الهندسية والنظم الهندسية، مثل الكهرباء والميكانيك
- DYMOLA: هذا البرنامج يعتبر واحدا من افضل البرامج التي تستخدم للمحاكاة الديناميكية والكيميائية. ويتيح للمهندسين الكيميائيين استخدام هذا البرنامج لتحليل وتصميم العمليات الديناميكية والكيميائية.
- ANSYS Chemkin: هو برنامج متكامل للمحاكاة وتحليل الرياضيات الصناعية الحرارية والتي تستخدم في مجالات الصناعات الكيماوية والبترولية والغازية. يمكن استخدام البرنامج في العديد من التطبيقات، منها:
- التحليل الحراري: يتيح للمستخدمين القدرة على محاكاة وتحليل العمليات الحرارية الصناعية، مثل التفاعلات الكيميائية والحرارة والضغط والتدفق الحراري. يستخدم البرنامج في التحليل الحراري للأنظمة الكيماوية والتحليل الحراري للأنظمة الغازية والتحليل الحراري للمخازن الغازية والمعالجات الكيماوية.
- التحليل الصناعي: يتيح للمستخدمين القدرة على محاكاة وتحليل العمليات الصناعية التي تتم في مصانع البترول والغاز الطبيعي والبتروكيماويات والبوليمرات. يستخدم البرنامج في التحليل الصناعي للعمليات الكيماوية والحرارية والغازية والتدفقات الصناعية والتحليل الصناعي.