در رشته مهندسی شیمی، شبیه‌سازهای مختلفی برای مدل‌سازی و بهینه‌سازی فرایندهای شیمیایی، تحلیل انتقال جرم و حرارت، واکنش‌های شیمیایی، و طراحی تجهیزات صنعتی استفاده می‌شوند. این ابزارها به محققان و دانشجویان کمک می‌کنند تا فرایندهای پیچیده شیمیایی را شبیه‌سازی کرده و عملکرد آن‌ها را بهبود بخشند. در ادامه، لیستی از 20 شبیه‌ساز پرکاربرد و مهم در انجام رساله‌های دکتری در مهندسی شیمی آورده شده است:

1. Aspen Plus

• از پرکاربردترین شبیه‌سازهای فرایند در مهندسی شیمی برای مدل‌سازی و بهینه‌سازی فرایندهای شیمیایی و پتروشیمی، انتقال حرارت و جرم، و طراحی برج‌های تقطیر.

2. HYSYS

• نرم‌افزار دیگری از خانواده AspenTech که به‌طور گسترده در شبیه‌سازی فرایندهای شیمیایی، طراحی و بهینه‌سازی واحدهای فرآیندی و پالایشگاهی، و تحلیل فرایندهای نفت و گاز استفاده می‌شود.

3. CHEMCAD

• یک شبیه‌ساز فرایند جامع برای طراحی، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی سیستم‌های شیمیایی و پتروشیمی که قابلیت مدل‌سازی واحدهای واکنشی، انتقال حرارت و مبدل‌ها را دارد.

4. COMSOL Multiphysics

• نرم‌افزاری چندفیزیکی که برای شبیه‌سازی سیستم‌های پیچیده شیمیایی، از جمله انتقال حرارت، انتقال جرم، واکنش‌های شیمیایی، و سیستم‌های جریان سیال استفاده می‌شود.

5. ANSYS Fluent

• یکی از نرم‌افزارهای مهم برای شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) که در طراحی و تحلیل سیستم‌های جریانی، انتقال حرارت و واکنش‌های شیمیایی کاربرد دارد.

6. MATLAB

• MATLAB به دلیل انعطاف‌پذیری و توانایی حل مسائل پیچیده عددی در مهندسی شیمی برای شبیه‌سازی واکنش‌ها، سیستم‌های دینامیکی و بهینه‌سازی فرایندها به کار می‌رود.

7. OLI Systems

• نرم‌افزاری برای شبیه‌سازی فرایندهای شیمیایی با تمرکز بر شیمی محلول‌ها و الکترولیت‌ها که به‌ویژه در تحلیل‌های شیمیایی آب، آب شور و صنایع مربوطه استفاده می‌شود.

8. GAMS (General Algebraic Modeling System)

• نرم‌افزاری برای حل مسائل بهینه‌سازی در مهندسی شیمی که به‌طور گسترده در شبیه‌سازی و بهینه‌سازی واحدهای صنعتی و فرایندهای شیمیایی به کار می‌رود.

9. DWSIM

• یک شبیه‌ساز فرایند رایگان و متن‌باز برای طراحی و شبیه‌سازی واحدهای شیمیایی، برج‌های تقطیر، مبدل‌های حرارتی و راکتورها.

10. ProSim

• نرم‌افزار دیگری برای شبیه‌سازی فرایندهای شیمیایی و بهینه‌سازی آن‌ها که قابلیت مدل‌سازی تقطیر، واکنش‌های شیمیایی، و انتقال حرارت را دارد.

11. gPROMS

• یکی از شبیه‌سازهای پیشرفته برای مدل‌سازی فرایندهای پویا، بهینه‌سازی و تحلیل سیستم‌های شیمیایی و دینامیک فرایندها که برای طراحی فرایندهای شیمیایی پیچیده کاربرد دارد.

12. KBC Petro-SIM

• نرم‌افزار شبیه‌سازی فرایند برای صنایع نفت و گاز که به‌ویژه در طراحی و بهینه‌سازی پالایشگاه‌ها و صنایع پتروشیمی استفاده می‌شود.

13. Petrofac

• یک شبیه‌ساز فرایند دیگر برای طراحی و شبیه‌سازی واحدهای پالایشگاهی، پتروشیمی و صنایع نفت و گاز.

14. AVL FIRE

• نرم‌افزاری برای شبیه‌سازی احتراق و تحلیل سیستم‌های حرارتی و جریان سیال که در طراحی راکتورها، کوره‌ها و سیستم‌های احتراق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

15. Aspen Dynamics

• ابزاری برای شبیه‌سازی دینامیکی و لحظه‌ای فرایندهای شیمیایی، که در تحلیل سیستم‌های کنترلی و دینامیک فرایندها استفاده می‌شود.

16. DynoChem

• شبیه‌ساز فرایندهای شیمیایی که برای طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های واکنشی، شیمیایی و فرایندهای تولید دارو کاربرد دارد.

17. SimSci PRO/II

• نرم‌افزاری برای طراحی و شبیه‌سازی فرایندهای شیمیایی، که به‌ویژه در صنایع پتروشیمی، نفت و گاز کاربرد دارد و قابلیت مدل‌سازی انواع واکنش‌ها و انتقال حرارت را دارد.

18. Aspen Polymer Plus

• نرم‌افزار شبیه‌سازی تخصصی برای مدل‌سازی و شبیه‌سازی فرایندهای تولید پلیمرها و محصولات پتروشیمی.

19. MixIT

• یک ابزار پیشرفته برای شبیه‌سازی و تحلیل فرایندهای مخلوط‌سازی مواد شیمیایی که در تحلیل سیستم‌های اختلاط و طراحی میکسرها و راکتورهای اختلاط استفاده می‌شود.

20. CFX (ANSYS CFX)

• یک نرم‌افزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) که در تحلیل جریان‌های چندفازی، احتراق، واکنش‌های شیمیایی و انتقال حرارت کاربرد دارد.

نتیجه‌گیری:

این لیست شامل نرم‌افزارهای مختلفی است که در زمینه‌های متنوع مهندسی شیمی مانند طراحی و شبیه‌سازی فرایندهای شیمیایی، تحلیل سیستم‌های انتقال جرم و حرارت، و بهینه‌سازی فرایندها استفاده می‌شوند. هر کدام از این ابزارها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند و بر اساس نیاز پروژه‌های تحقیقاتی و رساله دکتری انتخاب می‌شوند. انتخاب شبیه‌ساز مناسب بستگی به موضوع پایان‌نامه و نوع فرایند یا سیستمی دارد که قصد دارید مدل‌سازی و بهینه‌سازی کنید.