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一、Aspenplus背景介绍
AspenPlus是一种广泛应用于化工过程的研究开发,设计,生产过程的控制,优化及技术改造等方面的性能优异的软件。该模拟系统是麻省理工学院于70年代后期研制开发的。由美国Aspen技术企业80年代初推向市场,它用严格和最新的计算方法,进行单元和全过程的计算,为企业供应正确的单元操作模型,还可以评估已有
装置的优化操作或新建,改建装置的优化设计。这套系统功能齐全,规模弘大,可应用于化工,炼油,石油化工,气体加工,煤炭,医药,冶金,环境保护,动力,节能,食品等好多工业领域。
AspenPlus是基于流程图的过程稳态模拟软件,包括56种单元操作模型,
含5000种纯组分、5000对二元混杂物、3314种固体化合物、40000个二元交互作用参数的数据库。
对于一个模拟过程来说,正确的选择正确无误的物性参数是模拟结果利害的要点。AspenPlus为单元操作计算供应了热力学性质和传达性质参数,在典型的AspenPlus模拟中常用的物理性质参数有逸度系数,焓,密度,熵和自由能。AspenPlus自己拥G有两个通用的数据库:AspenCD——ASPENTECH企业自己开发的数据库,DIPPR——美国化工协会物性数据设计院设计的数据库。其他还有多个专用的数据
库,如电解质,固体,燃料产品,这些数据库结合拥有的一些专用状态方程和专用单元操作模块使得AspenPlus软件可使用于固体加工电解质等特需的领域,极大地拓宽了AspenPlus的应用范围。
二、化工流程模拟PRO/II
流程模拟技术是与实验研究同样可靠和更加有效的一种研究手段,其应用极大地促进化学工业的发展。化工流程模拟能使设计最优化,提高设计效率,结果获取效率较高的工厂;对搜寻故障,除掉“瓶颈”,优化生产条件和操作参数而进行旧
厂改进。其他,模拟仿真在授课培训工作中也拥有独到的优越性。PRO/II是一个在世界范围内应用广泛的流程模拟软件。其功能富强,能很简单地成立和模拟包括精
馏塔、压缩机、反应器、换A热器等工艺装置在内的工艺流程。合用于油/气加工、化学化工、炼油、聚合物、精巧化工、制药等行业。
三、HYSYS软件
HYSYS软件是世界出名油气加工模拟软件工程企业开发的大型专家系统软件。该软件分动向和稳态两大部分。其动向和稳态主要用于油田地面工程建设设计和石油石化炼油工程设计计算解析。其动向部分可用于指挥原油生产和储运系统的运行
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HYSYS软件与同类软件对照拥有特别好的操作界面,方便易学,软件智能化程度高。
最先进的集成式工程环境由于使用了面向目标的新一代编程工具,使集成式的工程模拟软件成为现实。在这种集成系统中,流程、单元操作是互相独立的、流程可是各样单元操作这种目标的会集,单元操作之间靠流程中的物流进行联系。在工程设计中稳态和动向使用的是同一个目标,尔后共享目标的数据,不需进行数据传达。因此在这种最先进且易于使用的系统中用户可以获取最大的效益。
内置人工智能:在系统中设有人工智能系统,它在所有过程中都能发挥特别重要的作用。当输入的数据能满足系统计算要求时,人工智能系统会驱动系统自动计算。当数据输入发生错误时,该系统会告诉你哪里出了问题。
数据回归包:数据回归整理包供应了强有力的回归工具。用实验数据或库
中的标准数据经过该工具用户可获取焓、气液平衡常数K的数学回归方程(方程的形式可自定)。用回归公式可以提高运算速度,在特定的条件下还可使计算精度提高。
严格物性计算包:HYSYS供应了一组功能富强的物性计算包,它的基础数据也是本源于世界富饶盛名的物性数据系统,并经过本企业的严格校验。这些数据
包括16,000个交互作用参数和1,800多个纯物质数据。
功能富强的物性展望系统:对于HYSYS标准库没有包括的组分,可经过定义假组分,尔后选择HYSYS的物性计算包来自动计算基础数据。
DCS接口:HYSYS经过其动向链接库DLL与DCS控制系统链接。装置的DCS数据可以进入HYSYS,而HYSYS的工艺参数也可以传回装置。经过这种技术可以实现:1)在线优化控制;2)生产指导;3)生产培训;4)仪表设计系统的离线调试。
?事件驱动:将模拟技术和完满交互的操作方法结合,使HYSIM获取成功。而利用面向目标的技术使HYSYS这一交互方式提高到一个更高的层次,即事件驱动。当你在研究方案时,需要将好多工艺参数放在一张表中,当变化一种或几种变
量时,另一些也要随之而变,算出的结果也要在表中自动刷新。这种几处显示数据随计算结果同时自动变化的技术就叫事件驱动。经过这种路子能使工程师对所研究的流程有更完整的认识。
工艺参数优化器:软件中增加了功能富强的优化器,它有五种算法供您选择,可解决无拘束、有拘束、等式拘束及不等式拘束的问题。其中序列二次型是比较先
进的一种方法,可进行多变量的线性、非线性优化,配合使用变量计算表,你可将
更加复杂的经济计算模型加入优化器中,以获取最大经济效益的操作条件。?窄点解析工具:利用HYSYS的窄点解析技术可对流程中的热网进行解析计算,合理设计热网,使能量的损失最小。
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方案解析工具:某些变量按必然趋势变化时,其他变量的变化趋势如何呢认识这些对方案解析特别重要。比方,当研究塔的回流比和产质量量的变化对热负荷、产量、温度的影响时,在HYSYS的方案解析中选回流比和产质量量作为自变量,给出它们的变化范围和步长,HYSYS就开始计算,最后会给出一个汇总表。
各样塔板的水力学计算:HYSYS增加了浮阀、填料、筛板等各样塔板的计算,使塔的热力学和水力学同时解决。
任意塔的计算:我们以前接触的软件中所有分馏塔都是软件商供应了一个最全的塔,尔后让用户自己选择保留部分。试问,若用户有一个塔,其上部分为吸取-解析塔,下部分为提馏塔,这种塔该如何计算呢HYSYS就可以。由于采用了面向目标的编程工具,塔板、重沸器、泵、回流罐等等都是互相独立的目标。人们可以任
意组合这种目标,而完成各样各样的任意塔,十分方便。
四、gPROMS
gPROMS?流程模拟软件是PSE企业开发的的通用工艺过程模拟系统,为此刻世
界上先进的工艺过程建模、模拟和优化软件包。gPROMS?合用于加工业,用来成立连
续或间歇工艺过程的模型,进而对工艺过程进行模拟和优化。
gPROMS?已广泛用于化学工业、石油化工、石油和天然气加工、造纸、精巧化工、食品工业、制药及生物制品技术等加工行业。
gPROMS?的核心模块是ModelBuilder,其特点是:结构化的模型开发;拥有丰富的加工过程单元操作模型库;拥有实验参数设计功能;富强的编写功能;丰富的
合用工具库;错误诊断和结果输出管理;增强的物性计算;有RunTime版本gO:RUN;以及增强的求解程序。
gPROMS?的go:Simulink和go:MATLAB模块可以把用gPROMS?的ModelBuilder成立起来的工艺模型及过程控制模型作为一个块(Block),嵌套入Simulink?和MATLAB?的流程,进行模拟计算。
gPROMS?的go:CFD使化学反应工程师可以将gPROMS?同计算流体力学(CFD)
结合起来,将流动性、传热传质、反应动力学等等一并考虑,以便成立改正确的复杂反应系统的模型。
gPROMS?的go:CAPE-OPEN使采用gPROMS?成立的模型也可以在任何与CAPE-OPEN(计算机辅助加工工程开放标准)兼容的模拟软件中运行,比方AspenPlus,Hysys,PRO/II等等。
gPROMS(generalPROcessModellingSystem)是此刻世界上先进的工艺过程建模、模拟和优化软件包
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GUI开
帝国理工学院(ImperialCollegeLondon)PSE研究中心在多年建模和仿真实
践中的研究成就。
前身SPEEDUP,现归入Aspen的ACM(AspenCustomModeler)模块。gPROMS的研发始于1988年,1992年开始进行工业评估1997年成为商业软件,并成立PSE企业
(ProcessSystemEnterpriseLimited),2006年推出gPROMS,完满图形界面操作功能gPROMS用途多样成立、考据过程模型,辅助设计、改进实验稳态模拟、动向模拟、稳态优化、动向优化。gPROMS的应用领域十分广泛,比方:基于速率(计算传热传质)的分别过程模型、反应系统模拟、催化反应器模拟、单管及多管反应器模拟、溶液结晶过程模拟、燃料电池模型、生物办理过程模拟、运行以前用FORTRAN或Delphi成立的模型、用于控制工程。
五、CHEMCAD
合用于稳态和非稳态过程。CHEMCAD可以做什么进行平常的化学工程计算,提高生产率。设计效率更高的工艺和设备,以获取最大的收益。除掉现有工艺和设备中
的瓶颈问题或对之优化,以降低成本花销。就新工艺和现有工艺对环境的影响进行评估,以达到有关法规的要求。对装有专利和实验数据的中央数据库进行保护,管
理企业的信息。CHEMCAD系统由多个单独授权的模块组成。当前,该框架下包括以下模块:CHEMCAD用于流程模拟、物理性质计算、设备尺寸计算、成本计算、其他化学工程计算。
CC-BATCH用于模拟间歇蒸馏塔。CC-ReACS用于模拟间歇反应器系统。CC-DCOLUMN一般动向蒸馏塔的模拟。CC-THERM对管壳式换热器进行详细的设计、核算和模拟。CC-PROPS用于计算混杂物的物理和热力学性质。
六、ProSim
在19世纪70年代的10年里,BernardKoehret和XavierJoulia教授带领他们的科研队伍在出名的INPT-ENSIGC化工研究院开发了一种基于新方法的流程图
软件。1989年,应一些工业企业的要求,他们决定创办ProSim企业,将流程建模和优化推向市场以提高其使用价值。今天,ProSim仍旧是一个独立的工程咨询企业,总部位于法国的Labège。企业供应模拟和优化软件,以提高工业的生产效率和投资回报。而且针对不同样的行业,比方化工、石油炼制、气体办理和特别化工行业,以
及制药、食品、能源等行业,ProSim推出了不同样的解决方案。其他,ProSim也供应工程咨询和客户软件开发服务。ProSim的解决方案被用来改进工艺设计、提高工厂效率、减少环境污染。由于素来坚持同各大研究院所合作,并获取政府的研发投资
支持,ProSim不断开发出创新的模拟软件,并获取国际市场的认可。企业的成功不但来自于高效性和可靠性的解决方案,以及无与伦比的计算软件包,同样也离不开其完满的售后服务。ProSim员工的专业知识和合用经验覆盖了热力学、物理化学现
象建模、流程模拟、能量集成、技术优化、数值计算方法、软件框架,以及发。
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总合有5中软件供选择:
稳态模拟和过程优化
HNO3***厂和合成氨吸取塔过程模拟
间歇反应器和动力参数般配的模拟
间歇蒸馏塔的过程模拟
电厂工艺过程的模拟、优化和管理
Thermodynamics混杂组分的热力学性能和流体相平衡计算
七、Matlab背景介绍
MATLAB的名称源自MatrixLaboratory,它是一种科学计算软件,特地以
矩阵的形式办理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起,并供应了大量的内置函数,进而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息办理等领域的解析、仿真和设计工作,而且利用MATLAB产品的开放式结构,可以特别简单地对
MATLAB的功能进行扩大,进而在不断深入对问题认识同时,不断完满MATLAB产品以提高产品自己的竞争能力。
当前MATLAB产品族可以用来进行:数值解析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与目标、数字图像办理、数字信号办理、通讯系统设计与仿真、财务与金融工程。
Simulink是基于MATLAB的框图设计环境,可以用来对各样动向系统进行建模、解析和仿真,它的建模范围广泛,可以针对任何可以用数学来描述的系统进行建模,比方航空航天动力学系统、卫星控制制导系统、通讯系统、船舶及汽车等等,其中了包括连续、失散,条件执行,事件驱动,单速率、多速率和混杂系统等等。Simulink供应了利用鼠标拖放的方法成立系统框图模型的图形界面,而且Simulink还供应了丰富的功能块以及不同样的专业模块会集,利用Simulink几乎可以做到不书写一行代码完成整个动向系统的建模工作。
Stateflow是一个交互式的设计工具,它基于有限状态机的理论,可以用来对
复杂的事件驱动系统进行建模和仿真。Stateflow与Simulink和MATLAB亲密集
成,可以将Stateflow创办的复杂控制逻辑有效地结合到Simulink的模型中。主要的典型应用包括:
控制系统的应用与开发——快速控制原型与硬件在回路仿真的一致平台
dSPACE信号办理系统的设计与开发——全系统仿真与快速原型考据,TIDSP、
Lyrtech等信号办理产品软硬件平台
通讯系统设计与开发——结合RadioLab3G和Candence等产品
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机电一体化设计与开发——全系统的结合仿真,结合Easy5、Adams等
八、SimPowerSystem
——电力电子系统的建模和仿真工具t
SimPowerSystem是在Simulink环境下进行电力电子系统建模和仿真先进工具。它为发电输变电系统和电力分配计算方面供应了强有力的解决方法,特别是当设计开发内容涉及控制系统设计时,优势更加突出。对于拥有复杂自给型供电装置,
如汽车上、飞机上、制造设备上的电气系统和一般用电装置,用SimPowerSystem进行解析和设计特别理想。SimPowerSystem是Simulink下面的一个专用模块集,由电气仿真专家TEQSIMInternational最先开发。该模块集包括电气网络中常有的元器件和设备,以直观易用的图形方式对电气系统进行模型描述。模型可与其他Simulink模块的相连接,进行一体化的系统级动向解析。
九、GateCycle介绍
GateCycle是世界上最大的电力设备和工业产品制造商通用电力企业(GeneralElectric)和EnterSoftware共同开发的电厂,燃气轮灵便力系统模拟(能量,质量平
衡),特别有灵便性,,经过宏(macro)功能动向改正数据和运行.
十、软件介绍
是一个基于图形的用来对动向系统进行建模、解析和设计的软件,其建模主要
面向由微分方程、差分方程、代数方程及其方程组所描述的动向系统。模型直观地
由基本的功能性图块组装而成,比方加法器、除法器,过滤器、积分器和特其他系
统级部件如阀、执行器、热交换器、传动装置、离合器、发动机、气体动力模型、
翱翔动力模型等好多部件。解析工具包括非线性解析、稳态解析、线性解析、控制
系统设计数值解析和图表等。源代码自动生成以满足实时性的要求。开放的基础构
架供应了与其他好多在计算机辅助解析领域应用的软件和硬件的接口获益在传统
CAD设计工作开始以前使用进行功能性的模拟和解析可以减少设计失败的风险。使
用应用库中针对航空、汽车等特别工程领域而预建的现成部件可以加速虚假产品开
发流程的步伐。-经过使用的直接联接到其他仿真工具如、MATLAB/Simulink等和供应与结构解析软件如的数-据交换能力来增进共同工作。的可扩展性使其可以扩展你的仿真范围。成立不同样工程系统中的大型完满的高保真模型的能力
液压系统,推进系统,动力系统,智能发动机,混杂车辆
控制系统,气体动力系统,风动系统,机械系统_
燃油系统,电气系统,热力系统
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翱翔动力系统,采暖通风/环境控制系统,多相流系通通
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