Modélisation en génie des procédés

1. Généralités

2. Modélisation de type boîte noire

2.1 Approche mathématique

2.2 Approche par intelligence artificielle

2.3 Cas particulier des systèmes dynamiques

2.4 Conclusions

3. Modélisation de type génie chimique

3.1 Concept de bilans

3.2 Principes et limites des logiciels généraux de simulation statique

3.3 Principes et limites des logiciels généraux de simulation dynamique

3.4 Conclusions

4. Modélisation de type mécanique des fluides

4.1 Principes de base de cette approche

4.2 Présentation des logiciels commerciaux

5. Conclusions, prospectives

6. Références bibliographiques

Définir la modélisation en génie des procédés est une tâche délicate tant elle recouvre d’actions et d'objectifs divers. On pourrait néanmoins lui donner la définition synthétique suivante.

La modélisation est une démarche qui permet, à partir de faits expérimentaux, de construire un outil mathématique reliant les sorties d’un système à ses entrées.

On entend par système une structure physique prise de manière isolée ; un cristallisoir, un réacteur chimique, un atelier… représentent autant d’exemples. Ses entrées sont les paramètres qui agissent sur son comportement. Elles peuvent être contrôlées ou non. Ses sorties sont les paramètres résultant des valeurs données aux entrées.

Pour illustrer cette notion, considérons un réacteur agité adiabatique fonctionnant en régime permanent dans lequel se produit une réaction chimique A → B. Les variables d’entrée du système sont le débit de charge, la concentration de A, la température du réacteur, le volume du réacteur ; les variables de sortie sont le taux de conversion de A en B ou bien les concentrations de chaque constituant et la température de sortie.

En ce qui concerne la terminologie utilisée dans ce chapitre, le lecteur pourra utilement se reporter aux chapitres Représentation d’un système et Connaissance d’un système dans la rubrique Automatique (volume R 7) du traité Mesures et Contrôle.

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