流程模擬進展講義ppt課件

1、過程模擬技術(shù)根本知識概論過程系統(tǒng)工程的根本概念過程系統(tǒng)工程包含的內(nèi)容過程系統(tǒng)工程研討方法穩(wěn)態(tài)模擬根底知識概 論60年代過程系統(tǒng)工程產(chǎn)生和開展的實際預備時期70年代過程系統(tǒng)工程走上適用的時期80年代過程系統(tǒng)工程普及時代過程系統(tǒng)工程的根本概念過程系統(tǒng)工程是將系統(tǒng)工程學的實際和方法運用于過程工業(yè)領域確實一門邊緣學科，是化學工程的一個分支。過程系統(tǒng)工程的根本內(nèi)容就是從過程系統(tǒng)的整體目的出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部各個組成部分的特性及其相互關(guān)系，確定在規(guī)劃、設計、操作和控制等方面的最優(yōu)戰(zhàn)略。研討開發(fā)市場調(diào)查設備設計設備制造建立工程試運轉(zhuǎn)操作運轉(zhuǎn)過程設計外協(xié)檢查運營管理控制環(huán)境的變化過程系統(tǒng)工程包含的內(nèi)容過程系統(tǒng)分

2、析過程系統(tǒng)集成過程系統(tǒng)優(yōu)化過程系統(tǒng)設計過程系統(tǒng)輸入輸出過程系統(tǒng)分析表示圖待求過程系統(tǒng)待求輸入輸出過程系統(tǒng)集成表示圖過程系統(tǒng)優(yōu)化過程系統(tǒng)優(yōu)化或系統(tǒng)優(yōu)化可分為參數(shù)優(yōu)化和構(gòu)造優(yōu)化參數(shù)優(yōu)化：在一確定的系統(tǒng)流程中對其操作參數(shù)進展優(yōu)化。構(gòu)造優(yōu)化：改動過程系統(tǒng)中設備類型或其相互間的結(jié)合，以優(yōu)化過程系統(tǒng)。過程系統(tǒng)設計過程系統(tǒng)的設計原那么上講，是過程系統(tǒng)集成與過程系統(tǒng)分析交替過程的整體。包括三個主要的步驟：過程系統(tǒng)集成、分析與優(yōu)化過程系統(tǒng)經(jīng)濟評價綜合參數(shù)優(yōu)化需求計算設備尺寸、費用構(gòu)造優(yōu)化最終的過程系統(tǒng)熱量物料衡算決策變量優(yōu)化數(shù)學模擬數(shù)學模擬：對數(shù)學模型求解的過程優(yōu) 點：經(jīng)濟、靈敏、可以減少中間實驗，可獲得實驗條

3、件下難以得到的性能信息，可以利用已有的實際成果來研討復雜過程系統(tǒng)的性能。過程系統(tǒng)模型過程系統(tǒng)模型是借助有關(guān)概念、變量、規(guī)那么、邏輯關(guān)系、數(shù)學表達式、圖形和表格等對系統(tǒng)的總體描畫。數(shù)學模型的類型與建立按建模的方法分為：機理模型和閱歷模型按建模能否思索時間分為：動態(tài)模型和穩(wěn)態(tài)模型按建模能否思索空間分為：集中參數(shù)模型和分布參數(shù)模型按過程的特征分為：確定模型和隨機模數(shù)學模型的建立過程稱為模型化，模型化的最根本要求，數(shù)學模型與所研討的過程系統(tǒng)具有客觀的一至性。過程系統(tǒng)模型組成及表示過程單元模型過程系統(tǒng)構(gòu)造過程系統(tǒng)構(gòu)造表示：有向圖表示、矩陣表示穩(wěn)態(tài)模擬的根本知識數(shù)學模型的根本類型與主要方式穩(wěn)態(tài)模擬所研討問

4、題的根本類型穩(wěn)態(tài)模擬的根本方法穩(wěn)態(tài)模擬軟件化工過程物性系統(tǒng)化工過程的數(shù)學模型數(shù)學模型的根本類型集中參數(shù)模型與分布參數(shù)模型確定模型與隨機模型機理模型與閱歷模型穩(wěn)態(tài)模擬所研討的根本問題規(guī)范型問題設計型問題最優(yōu)化問題單元模塊輸入流股向量輸出流股向量規(guī)范型問題單元模塊輸入流股向量輸出流股向量設計型問題控制模塊設備參數(shù)向量要求的輸出向量特性過程模擬模型給定輸入物理特性最優(yōu)化問題經(jīng)濟模擬模型給定的參數(shù)控制變量約束條件優(yōu)化程序約束條件公用工程及原料量本錢數(shù)據(jù)物料與能量衡算設備尺寸計算本錢估算經(jīng)濟評價輸入條件設備尺寸計算投資費用數(shù)據(jù)收益流程模擬的普通步驟穩(wěn)態(tài)模擬的根本方法序貫模塊法聯(lián)立方程法最優(yōu)聯(lián)立模塊法流程

5、模擬系統(tǒng)軟件模擬系統(tǒng) 開發(fā)者 構(gòu)造 特點ASCEND 美國Carnegie-Mellon 聯(lián)立方程法 模擬與優(yōu)化ASPEN PLUS 美國ASPEN公司 序貫模塊法 模擬與優(yōu)化CAPES 日本 序貫模塊法 有優(yōu)化費用 CHESS 美國Washington大學 CONCEPT III 英國CAD中心 序貫模塊法 交互作用方式DESIGN 2000 美國Chem Share 序貫模塊法FLOWPACK II 英國德國ICI-LINDE 序貫模塊法 批處置與交互FLOWSIM 美國Connecticut 大學 聯(lián)立方程法 圖形輸入FLOWTRAN 美國Monsanto Co. 序貫模塊法 有費用和尺

6、寸GMB 美國Badger Co. 序貫模塊法 交互作用方式流程模擬系統(tǒng)軟件模擬系統(tǒng) 開發(fā)者 構(gòu)造 特點HYSIM 加拿大HYPROTECH Co.序貫模塊法 交互作用方式PRO/II 美國Simulation公司 序貫模塊法 批處置與交互QUASLIN 英國CAD中心 聯(lián)立方程法 模擬與優(yōu)化 SIMMOD 美國Illinois大學 序貫模塊聯(lián)立模塊法 模擬與優(yōu)化SPEEDUP 英國Imperial大學 PASCAL編程SYMBOL 英國Cambridge大學 聯(lián)立方程法 線性化法ECSS 青島化工學院 序貫模塊法 Micro SAPROSS 蘭州設計院 序貫模塊法 合成氨公用系統(tǒng)程 大連理工大學 華東理工大學流程模擬系統(tǒng)的根本構(gòu)造計算方法庫單元模塊庫物性數(shù)據(jù)庫熱力學性質(zhì)庫輸入輸出管理系統(tǒng)執(zhí)行程序求解優(yōu)化經(jīng)濟分析物性系統(tǒng)的作用根據(jù)模擬計算的進程與要求向程序提供所需的各種物性數(shù)據(jù)允許用戶輸入本人的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成模擬系統(tǒng)所要求的方式當短少化合物的物性時，可為用戶提供物性推算模型當用戶本人有實驗數(shù)據(jù)時，可以按要求的模型方式進展回歸，給出回歸模型的參數(shù)