化工过程合成与分析 2 化工过程系统稳态模拟与分析

化工过程合成与分析 第二章 化工过程系统稳态模拟与分析，化工过程系统的稳态模拟与分析，就是对化工工艺流程系统进行稳态模拟与分析。

2 化工过程系统稳态模拟与分析

• 2.2 过程系统模拟的三类问题及三种基本方法
  • 2.2.2三种基本方法
    • 三种方法的比较（优缺点）
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  • 2.2.1三类问题
    • 设计问题比模拟分析问题多了一层迭代；而优化问题不仅增加了循环迭代，还增加了目标函数模型和最优化模型，使求解过程更加复杂。本章仅针对模拟与设计。
    • 过程系统参数优化
    • 过程系统设计
    • 过程系统的模拟分析
      • 模拟是对过程系统模型的求解
  • 化工过程系统的稳态模拟与分析，就是对化工工艺流程系统进行稳态模拟与分析。
• 2.4 过程系统模拟的面向方程法
  • 面向方程法(EOM)又称联立方程法
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    • 将描述整个过程系统的数学方程式联立求解，从而得出模拟计算结果
• 2.5 过程系统模拟的联立模块法
  • 联立模块法又称双层法
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    • 将过程系统的近似模型方程与单元模块交替求解，兼有序贯模块法和面向方程法的优点。能使用序贯模块法积累的大量模块，又能将最费计算时间的流程收敛和设计约束收敛等迭代循环合并处理，通过联立求解达到同时收敛
    • 两个层次：单元模块的层次；系统流程的层次。
• 2.3 过程系统模拟的序贯模块法
  • 序贯模块法(SMM)
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    • SMM的基本部分是模块（子程序），按照由各种单元模块组成的过程系统的 结构，序贯的对各单元模块进行计算，从而完成该过程系统模拟计算。
• 2.1 典型的稳态模拟与分析问题
  • 序贯模块法
    • 求解具有再循环回路的过程系统时，先假定某一些物流的参数值（即先给定猜值），打开循坏回路（称为断裂），再利用序列模块法逐个计算各单元模块。计算出来的结果与猜值一致或小于给定的误差范围，则该模拟过程收敛。反之需要重新设定猜值。
  • 联立方程法(面向方程法）
    • MESH方程
      • 相平衡x2= Kx3
      • 热量（焓）衡算H1F1+ Q = H2F2+ H3F3
      • 组分（的质量）衡算 F1x1= F2x2+ F3x3
      • 物料衡算 F1= F2+ F3
  • 模拟是对过程系统模型（方程组）的求解