Adaptive Multiscale Methods for Model Size Reduction of Thermal Multicomponent Mixture Separation Pocesses

Abstract:
Vielstoffgemische treten in zahlreichen wichtigen Prozessen der Verfahrenstechnik und Petrochemie auf. Aufbauend auf dem Konzept der kontinuierlichen Thermodynamik wird die reduzierte Modellierung derartiger Gemische untersucht. Es werden Zusammenhänge mit der Pseudokomponentenbildung aufgezeigt. Die kontinuierliche Beschreibung des Gemisches führt auf Operatorgleichungen, die geeignet diskretisiert werden müssen. Hierzu wird ein Galerkin-Verfahren entwickelt, bei dem Wavelets als Basisfunktionen Verwendung finden. Es wird ein Fehlerschätzer formuliert, der in Zusammenhang mit der neuen Methode die Adaption der Diskretisierung und Kontrolle des globalen und lokalen Approximationsfehlers ermöglicht. Simulationsrechnungen einer Destillationskolonne zeigen die Vorteile der neuen Methode und geben eine detaillierte Darstellung der algorithmischen Komplexität