稳态模拟

摘要： 工业上生产顺丁烯二酸酐采用间歇过程,间歇过程自动化程度低,操作复杂。文中提出一种连续化生产的工艺流程,通过Unisim Design软件对该工艺进行全流程的稳态模拟,证明该工艺的可行性;并对连续化改造的核心设备脱水塔作设计和优化,搭建包含顺酸脱水反应和异构化反应的脱水塔精馏模型,分析塔压和二甲苯加入量对脱水段温度的影响,塔板数和二甲苯加入量对顺酸脱水转化率的影响,确定合适的塔压、理论塔板数、二甲苯用量等参数。结合工厂实际运行数据以及流程模拟结果,对间歇生产和连续生产作了对比,结果表明:连续生产能耗大但是苯耗低,当原料苯价格超过7060元/t时,连续生产比间歇生产更具优势。

摘要： 油田站外集输系统将分散在油田各处的油井产物加以收集,以便进入联合站集中处理。集输管网覆盖面积大、投资占比高,对其进行管径优化设计对提高整个油田地面工程的经济效益至关重要。需充分利用井口流体的压力能和热能,合理布站,从而降低集输能耗和管网投资。站外集输系统模拟主要包括水力计算和热力计算,本文利用PIPESIM软件对海外某油田站外集输系统进行稳态模拟,完成单井和集输管线管径优选、井口背压校核、进集中处理站的温度计算等。本文工作对其他原油站外集输系统的管径优化具有一定的指导意义。

摘要： 针对PTA生产系统中副产物醋酸甲酯水解工艺,研究基于最小经济成本的集成优化与厂级动态控制。首先根据醋酸甲酯水解工艺动力学机理模型,建立Aspen稳态模拟系统,采用灵敏度分析计算待优化变量的可行域,建立经济优化总成本目标函数;然后将模型计算和过程模拟相结合,利用NSGA-II算法寻找较优的反应精馏塔各操作参数,实现最小经济成本;最后依据最优的经济优化结构和操作参数,设计厂级动态控制系统,施加醋酸甲酯进料与流量扰动,其动态响应的结果验证了上述控制方案可以有效抑制扰动下的塔内各变量和产品成分变化,确保生产安全平稳运行。

摘要： 将稳态模拟技术应用于空分增氮改造工艺流程设计中,通过选用适宜的物性方程,构建氧-氮-氩三元物系模型。重点研究了纯氮塔内温度、压力、组成的分布情况,并对精馏塔灵敏板的位置进行了探究,为化工过程模拟指导增氮改造项目的顺利实施,提供了理论基础。

摘要： 结合工程采用泵送流式长距离输水系统的工程特点设计管线的布置及运行方式,以设计水量作为稳态和瞬态防护分析基准工况,选取相应设备参数,以70%事故时水量作为校核工况。在计算节点范围内对管线区间进行稳态工程分析、水锤运行防护工况分析,计算管线设计承压能力,对无水锤防护、事故断电停泵有水锤防护设备模拟(最不利工况)、事故停泵有水锤防护设备模拟(工况校核)三种工况进行模拟计算,根据模拟计算数据结论配置合理的水锤安全防护设施,提高供水安全性。

摘要： 相比于石油的裂解气组成,MTO(methanol to olefins)生产的反应气组成中存在含氧化合物,并且其中甲烷和氢的含量很低,还有一定的优化和改进空间。为了对其工艺条件进行改进,首先对烯烃分离工艺技术进行了介绍,然后引入了参数的具体含义及计算方法,再运用Aspen软件模拟生产实际情况,进行稳态模拟建立。最后实验数据显示,高压脱丙烷塔顶采出物流中C4的含量是0.09 mol%,低压脱丙烷塔釜液C3的含量是0.72 mol%;高压脱丙烷塔顶气C4的含量是0.035 mol%,高低压塔釜温度低于80°C,均符合设计规定。通过灵敏度分析得出结论:T501塔顶产出物随T502塔底产出物采出量提升而降低,而T501回流比随T501塔顶产出物与T502塔底产出物的质量呈现正相关关系,与T502塔顶产出物的指标呈现负相关关系。为以后进料组分变化的研究奠定了一定的基础。

摘要： 基于目前油气回收技术研究较少关注其工艺技术风险分析的现状,对已实际应用的冷凝+吸附组合法油气回收工艺技术进行研究,利用Aspen Plus软件建立稳态模拟流程,考察6种不同入口油气体积分数工况的气相物流体积分数变化规律,计算气相物流的爆炸极限.结果表明:二级冷凝器和三级冷凝器的冷凝贡献最大,油气体积分数从一个高于爆炸上限的体积分数逐步降至爆炸极限范围内,且最先在三级冷凝器出现爆炸性混合气体.以冷凝法为基础的油气回收工艺技术需要进一步优化设计和操作参数来达到安全运行的目的.

摘要： 该文设计了一种用于确定连续分离乙醇与水体系具有16块塔板的精馏塔灵敏板的综合型实验.采用Aspen Plus流程模拟软件,在保持进料组成xF和进料位置不变的状况下,计算了 3个不同回流比的塔板组成及塔板温度分布,通过分析各塔板的温差,可确定灵敏板的适宜位置;在保持回流比R和进料位置不变的状况下,计算了 3个不同进料组成时的塔板组成及塔板温度分布,分析了灵敏板的适宜位置.计算结果表明,通过改变进料乙醇浓度或操作回流比,都能找出精馏塔灵敏板位置,其中降低进料乙醇浓度与减少回流比,灵敏板的温度变化更明显.整个实验包含了相对校正因子的测定、原料配置、气相色谱组成分析、泵的频率调节、加热电压调节、流量控制、温度测定等多学科知识点,综合训练了学生的操作能力、分析能力和判断能力.

摘要： 采用Aspen Plus软件对乙烯气相法制取醋酸乙烯工艺过程进行全流程稳态模拟与优化.在全流程稳态模拟与优化中,针对反应器模拟,主副反应分别采用RPlug与RStoic反应器模型;针对精馏塔模拟,先采用DSTWU模型进行简捷计算,随后更换为RADFRAC模型进行严格计算,最后通过灵敏度分析优化其操作条件.另外,采用将未反应原料分离提纯后循环利用以提高原料利用率.基于工业操作数据,对醋酸乙烯生产过程进行模拟与优化,结果表明所生产的醋酸乙烯可达到纯度为99.84%的优等品,且原料乙烯和醋酸的综合利用率分别为72.00%和71.28%.

摘要： 针对热集成变压精馏乙二醇脱水再生系统存在的操作不稳定等问题,基于Aspen Plus和Aspen Dynamics软件,在全流程稳态模拟的基础上,对其进行了动态模拟及控制方案优化.设计了改进型控制方案CS2,与常规控制方案CS1相比,两个塔的操作压力的控制回路是相互独立的,高压塔的塔釜液位由再沸器的导热油流量控制,低压塔的塔釜温度由塔釜的采出流量控制,再分别对进料流量和进料组成中乙二醇含量的阶跃变动的动态响应特性进行分析.结果表明,控制方案CS1基本能够抵抗进料流量和进料组成扰动对系统的影响,但相关控制响应会出现一定的滞后性,难以保证产品满足要求.改进的控制方案CS2对相同的进料流量和进料组成扰动有更好的抵抗能力,控制性能显著提高,保证乙二醇的质量分数不低88％,趋于稳定时产品质量变化幅度小于2％,且该方案在实际应用中涉及到的操作相对简单.本文为相关双塔耦合过程的稳定控制提供了一种新思路,对于双塔耦合在其他体系的工程应用也有借鉴作用.

摘要： 对等温和非等温输气管道的稳态模拟方法进行了研究,对等温输气管道的稳态模拟提出了改进的技术手段,并将该技术应用与等温管道模拟的多维牛顿节点法、一维牛顿节点法、多维牛顿环路法、一维牛顿环路法和节点线形逼近法等输气管网稳态模拟计算方法;并应用于实例分析,对结果进行了分析比较;研究表明,改进的节点线形逼近法在计算量上与其他方法相当,但是在初值要求、原始数据准备等方面比其他方法简单,在计算效率、收敛性和收敛速度等方面效果更好.对非等温输气管道的稳态模拟提出了新的计算模型,并将该模型应用于实例分析,对结果进行了分析比较;研究表明,新模型输入参数较少,计算效率和收敛速度较快.

摘要： RMC是清华大学反应堆工程计算分析实验室(REAL)开发的具有自主知识产权的堆用蒙卡分析软件,本文在RMC内部开发的热工水力子通道功能模块RMC-TH以及蒙卡几何栅元计数器的基础上,研究并开发了通用型内耦合接口,与传统依赖文件传递信息的外耦合相比,该种耦合方式对两种物理过程使用统一的输入文件,利用重复结构热工反馈栅元展开技术,可以实现物理-热工大规模几何模型的快速内部对应,突破了以往核热耦合程序通用性的限制;截面更新方面,采用在线多普勒展宽法(OTF)实现温度对中子截面的反馈作用,该方法只需加载0K的截面库,可以降低对计算机内存的需求,提高计算效率.以单棒及典型PWR17x17组件为例对核热耦合过程进行了稳态模拟分析,结果证明了内耦合方法的可行性、正确性及高效性,为后续进行大规模、多样化的反应堆核热耦合稳态、瞬态计算及物理-热工-燃耗多物理耦合过程模拟确立了基本的技术路线和方法论基础.

摘要： 本文提出了天然气膨胀预冷混合制冷剂循环(NGE/MRC)天然气液化流程;采用流程模拟软件Aspen Plus 建立了流程模型,选择Peng-Robinson 状态方程作为物性计算方法,对流程进行了稳态模拟;分析了原料天然气温度、压力和组成变化对流程性能的影响.结果表明,在初选参数下流程比功耗为0.3047kW·h/kg,为典型丙烷预冷单级混合制冷剂流程的80%,节能优势明显;原料气温度的上升以及N2、C2H6、C3H8 含量的增加对流程性能不利,原料气压力的提高以及CH4 含量的增加对流程性能有利.

摘要： 以取水泵站优化运行为目的，对泵站开敞式进水池进行三维稳态数值模拟计算，使用Pro/ENGINEER建立物理模型，采取分区域网格划分方法，同时提出合理的边界条件、采用更适应流线弯曲及旋转流动的Realisablek-ε紊流模型，分析进水池及吸水管内部流场，探讨影响进水池水力性能的各种因素，对泵站进水池优化运行及改造提供可能的方案，同时考虑到进水池内若产生漩涡对水泵运行的严重危害性，进一步模拟分析此进水池内产生漩涡的可能性。

摘要： 针对某型双轴涡扇发动机,设计了发动机慢车到最大的PI控制器,并依据李雅普诺夫稳定性原理对PI控制器参数进行整定,在稳态工作点,绘制了闭环回路模型的根轨迹及伯德图,验证了该控制系统的稳定性.此外,应用MATLAB/SIMULINK工具构建了发动机慢车到最大闭环回路仿真模型,仿真结果显示应用李雅普诺夫稳定性原理进行PI控制器参数整定该方法有效可行,本文设计的控制系统具有很好的动态及稳态性能.

摘要： 针对某型双轴涡扇发动机,设计了发动机慢车到最大的PI控制器,并依据李雅普诺夫稳定性原理对PI控制器参数进行整定,在稳态工作点,绘制了闭环回路模型的根轨迹及伯德图,验证了该控制系统的稳定性.此外,应用MATLAB/SIMULINK工具构建了发动机慢车到最大闭环回路仿真模型,仿真结果显示应用李雅普诺夫稳定性原理进行PI控制器参数整定该方法有效可行,本文设计的控制系统具有很好的动态及稳态性能.

摘要： 针对某型双轴涡扇发动机,设计了发动机慢车到最大的PI控制器,并依据李雅普诺夫稳定性原理对PI控制器参数进行整定,在稳态工作点,绘制了闭环回路模型的根轨迹及伯德图,验证了该控制系统的稳定性.此外,应用MATLAB/SIMULINK工具构建了发动机慢车到最大闭环回路仿真模型,仿真结果显示应用李雅普诺夫稳定性原理进行PI控制器参数整定该方法有效可行,本文设计的控制系统具有很好的动态及稳态性能.

摘要： 针对某型双轴涡扇发动机,设计了发动机慢车到最大的PI控制器,并依据李雅普诺夫稳定性原理对PI控制器参数进行整定,在稳态工作点,绘制了闭环回路模型的根轨迹及伯德图,验证了该控制系统的稳定性.此外,应用MATLAB/SIMULINK工具构建了发动机慢车到最大闭环回路仿真模型,仿真结果显示应用李雅普诺夫稳定性原理进行PI控制器参数整定该方法有效可行,本文设计的控制系统具有很好的动态及稳态性能.

摘要： 基于平流层的环境特点,建立了传感器飞艇热物理模型,包括太阳辐射、地气系统长波辐射、囊体自身红外辐射、对流换热以及飞艇内部任务载荷发热等模型,并运用数值仿真软件对艇内气体温度分布进行了数值仿真计算.结果表明,传感器飞艇艇内气体温度主要由太阳辐照决定,白天太阳辐照较强,艇内气体平均温度较高,基本在260K-272K之间,并存在明显的温度分层;夜晚无太阳辐照,艇内气体平均温度较低,与环境温度基本持平,且温度分布较为均匀.

摘要： 基于平流层的环境特点,建立了传感器飞艇热物理模型,包括太阳辐射、地气系统长波辐射、囊体自身红外辐射、对流换热以及飞艇内部任务载荷发热等模型,并运用数值仿真软件对艇内气体温度分布进行了数值仿真计算.结果表明,传感器飞艇艇内气体温度主要由太阳辐照决定,白天太阳辐照较强,艇内气体平均温度较高,基本在260K-272K之间,并存在明显的温度分层;夜晚无太阳辐照,艇内气体平均温度较低,与环境温度基本持平,且温度分布较为均匀.

摘要： 本发明涉及一种基于动态网络模拟的气水非稳态两相渗流模拟方法，包括获取通过核磁共振实验得到的岩心T2谱，转换得到孔喉半径分布频率，并根据孔喉半径分布频率拟合得到孔喉分布函数；获取通过微CT扫描得到用于建立无序网络模型的岩心孔喉长度和配位数，建立符合储层物性的孔隙网络模型；在建立的孔隙网络模组中引入非稳态渗流理论，根据流体流动、界面移动和孔隙压力扩散过程结合动态网络模拟算法和非稳态渗流理论对气水两相流体非稳态渗流和压力传播过程进行模拟。本发明在传统气水两相渗流过程中考虑了气水两相非稳态渗流这一特征，在模拟过程中考虑了流体的压缩性，且考虑了非稳态过程的动态网络模型能够更精确描述孔隙级气水两相流动过程。

摘要： 本发明公开了一种稳态暂态平滑拼接输出的配电网故障模拟方法。序列输出方法为实时三角函数计算；当序列输出完需要进行连续波形反演的时候；待结束输出的序列的幅值和相位信息是可直接通过输出序列文件获得的信息；当原序列结束幅值小于反演首波的幅值时，可直接修改整个反演输出的幅值系数；当原序列结束相位等于反演波形的起始相位时，可在序列输出结束后直接输出反演波形；当不等于时，根据相位差计算输出序列需要多输出的时长；当反演结束之后需要再次进行连续输出序列时，进行平滑拼接；当序列输出和反演输出切换拼接时刻，DA输出的定时器。本发明再现整个过程中所有稳态、暂态信号，与真实的一次侧配电网络环境检测效果一致。

摘要： 本发明涉及一种模拟结晶器内铸坯表层凝固组织与非稳态热流的装置，该装置由基座、电机、炉体组成，通过固定于基座上的电机实现炉体90°旋转，使炉体内电磁感应线圈熔炼的钢水倒入结晶器内；结晶器由铜模与保温耐材组成，由固定在铜模内的热电偶得到的温度数据计算通过结晶器内表面的热流密度。该装置设备简单，操作方便；实验过程能耗低，所需原料少，节约成本；模拟结果精度高，具有实际意义，并可对不同工艺参数进行模拟，研究其对铸坯表面质量的影响，以更好地指导实际生产活动。

摘要： 本发明公开了一种反应堆稳态物理热工全耦合精细数值模拟方法及系统，本发明的方法包括：步骤S1，建立反应堆稳态物理热工耦合的非线性方程组；步骤S2，采用JFNK方法求解该非线性方程组，得到全堆芯燃料栅元级的中子通量、功率、冷却剂温度和燃料棒温度。本发明采用采用细网差方法离散中子物理扩散方程、采用单通道模型模拟冷却剂流动传热方程、采用有限体积法离散圆柱导热方程，建立模拟反应堆物理、热工专业的非线性方程组，采用JFNK方法求解该非线性方程组，得到全堆芯燃料栅元级的三维物理、热工参数，提高反应堆物理热工耦合计算的精度。

摘要： 本发明公开了一种多稳态磁控忆阻器等效模拟电路，属于电路设计技术领域，本发明利用模拟电路实现广义忆阻器伏安特性，利用集成运算电路实现忆阻器特性中的相应运算，其中，电压跟随器用于实现输出电压与输入电压相等，反相积分器用于实现对输入电压进行积分运算，反相比例器用于实现输出电压与输入电压是比例运算关系，并且成反相；乘法电路用于实现来自两端输入信号的相乘。本发明结构简单，可代替实际广义忆阻器实现与忆阻器相关的电路设计、实验及应用，对忆阻器的特性和应用研究具有重要的意义。

摘要： 本发明涉及一种基于动态网络模拟的气水非稳态两相渗流模拟方法，包括获取通过核磁共振实验得到的岩心T2谱，转换得到孔喉半径分布频率，并根据孔喉半径分布频率拟合得到孔喉分布函数；获取通过微CT扫描得到用于建立无序网络模型的岩心孔喉长度和配位数，建立符合储层物性的孔隙网络模型；在建立的孔隙网络模组中引入非稳态渗流理论，根据流体流动、界面移动和孔隙压力扩散过程结合动态网络模拟算法和非稳态渗流理论对气水两相流体非稳态渗流和压力传播过程进行模拟。本发明在传统气水两相渗流过程中考虑了气水两相非稳态渗流这一特征，在模拟过程中考虑了流体的压缩性，且考虑了非稳态过程的动态网络模型能够更精确描述孔隙级气水两相流动过程。

摘要： 一种多段光谱可调稳态太阳模拟器，包括高匹配的初级特定光谱系统、多波段精细调节系统和匀光平行系统。高匹配的初级特定光谱系统利用光源与滤波片产生所需的高匹配特定光谱。多波段精细调节系统对所需不同谱段的光谱进行辐射强度的调节，调节后送至匀光平行系统。匀光平行系统对调节后的光谱进行平行化处理，使得最终到达测试平面的光斑更加平行均匀。本发明太阳模拟器光谱匹配好、均匀性好，可实现多段光谱灵活调节。

摘要： 本发明提供了一种燃烧模拟降维提速方法及装置、稳态计算方法，构造求解进度变量方差并求解进度变量方差，查询进度变量方差的在其列向量中的位置信息和权重信息，结合平均混合分数、混合分数方差和平均进度变量的位置信息和权重信息，查表得到化学热力学状态参数，并更新流体域密度场，完成湍流燃烧模型的计算。本发明在精度误差允许范围内减少输运方程数量，实现湍流燃烧过程的更快仿真模拟计算。

摘要： 本申请涉及一种声子热输运的稳态模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：获取声子强度的第一初始值组和声子伪强度的第一初始值组；根据稳态模拟尺寸和空间步长得到多个不同的空间坐标点；通过对应稳态声子玻尔兹曼方程和界面条件公式计算得到不同空间坐标点下的声子的第一强度值组；根据声子的第一强度值组，得到对应的稳态模拟的第一平衡温度值组、第一伪平衡温度值组以及第一热流值组；在相邻两次迭代计算得到的稳态模拟的热流值组的相对误差符合预设条件时，输出当前稳态模拟的第一平衡温度值组、第一伪平衡温度值组和第一热流值组，且结束稳态模拟。采用本方法能够更为精确的模拟声子随空间变化的热输运过程。

摘要： 本发明公开了一种耦合多点测风仪和微尺度稳态模拟的高分辨率山地风场测量方法，包括如下步骤：1)采用单点迭代方法，求解每个风速计的实测数据的入流风向角；2)根据入流风向角，按照对数率风剖面得到入流风速；3)利用入流风速计算得到风场内的速度并插值得到每个风速计所在位置处的速度；4)采用PI控制法迭代优化，计算误差，判断误差e是否满足收敛条件：若是，则停止迭代，以当前迭代步对应的入流风速确定风剖面作为风场的入流条件；若否，则执行步骤5)；5)引入PI控制参数，得到第n次迭代的入流风速：6)令n＝n+1，循环执行步骤3)。本发明通过耦合多点测风仪和微尺度稳态模拟，迭代优化得到与实测匹配的入流风向角以及风剖面的形状，使实测风场和模拟风场相匹配。