Для выполнения технологических расчетов аппаратов отсутствует общая методика или общий подход к таким расчетам. Производители сложного оборудования такого как реакционные печи, тарелки используют свои собственные методики. Для расчета кожухотрубчатых теплообменных аппретов, аппаратов воздушного охлаждения, нагревательных печи нефтепереработки использую специальные программы такие как HTRI и Aspen EDR, в основе которых лежат критериальные уравнения гидравлики. Наибольшую сложность представляет собой расчет процессов, содержащих химизм: для реакторов вытеснения (трубы реакционных печей) необходимо определить конфигурацию труб под параметры химического взаимодействия; для реакторов смешения необходимо определить отклонение от идеального перемешивания. Расчет процессов перемешивания по критериальным методикам не позволяет получить точность как по методу конечных элементов после построения и расчета трехмерной сетки. И существует проблема добавления к расчету методом конечных элементов расчета химизма процесса по кинетически уравнениям. Расчет по кинетическим уравнениям состоит в определении пути механизм реакции из возможных при условиях процесса и применения моделей реакторов идеального смешения и вытеснения. Такой совместный подход к расчетам уже реализован для процессов горения в программе Ansys Fluent с модулем Chemkin.
В качестве наиболее обоснованной теоретически общей методики выполнения технологических расчетов – необходимо ввести сопряженные расчет, в котором гидромеханический, тепловой, массообменный процессы рассчитываются методом конечных элементов, а химизм рассчитывается по кинетическим уравнениям с использованием моделей реакторов идеального смешения и вытеснения. В настоящее время описания о формулировки такой методики не выполнено.
Конструирование аппаратов состоит в определении толщин стенок корпуса и элементов внутренних устройств. По конструкции аппараты делятся на тонкостенные толстостенные по отношению толщины стенки к диаметру, равному 0,1. По нормам толстостенные аппараты относят к сосудам высокого давления, рассчитываемым по теории упругости, используя решение задачи Ламе. Тонкостенные аппараты относя к аппаратам, рассчитываемым по безмоментной теории тонких оболочек с эмпирическими данными для расчета узлов врезок штуцеров (так как безмоментная теория не имеет решений задачи) и численным методом (методом конечных элементов). Для конструкций с указанным отношением, равным 0,1, результаты расчеты по методике для тонкостенных и толстостенных аппаратов отличаются, в этом случае закладывают большее значение.