開發(fā)能力 gPROMS具有最強大的模型開發(fā)能力,不但其高級模型庫一直在發(fā)展擴大之中,企業(yè)及高校的使用者亦在gPROMS平臺上開發(fā)了數(shù)量龐大的各式工藝模型。迄今為止在各類頂級學術(shù)刊物發(fā)表的相關文獻已達近千篇,涉及大化工領域幾乎所有的專業(yè)方向,充分說明其建模能力的強大。
工程數(shù)學建模語言 gPROMS開發(fā)模型采用針對過程工業(yè)特點而專門定制的工程數(shù)學語言,而非FORTRAN或C++等高級計算機語言,具有易于掌握、編寫簡單和調(diào)試方便的優(yōu)勢。
聯(lián)立方程求解算法 gPROMS先進的求解算法亦是被廣泛采用作為數(shù)值建模平臺的重要原因。不同于傳統(tǒng)過程模擬軟件中的序貫模塊算法,gPROMS第一個將先進的聯(lián)立方程法實現(xiàn)了商品化。聯(lián)立方程法是將所有方程組成大型非線性方程組,同時計算、同時收斂,不存在嵌套迭代問題。因聯(lián)立方程法計算效率高,而且特別適用于系統(tǒng)設計和優(yōu)化問題的求解,故越來越受工藝研究人員重視。
模型初值估計功能 在初始化計算模型時,gPROMS內(nèi)置了一系列的簡化策略(如改變參數(shù)或變量值,逐步接近原始值,簡化方程,減小方程自由度,改變自由度選擇等),采用簡化方程的計算結(jié)果作為真實的復雜方程的計算初值,大大提高了求解的收斂性、穩(wěn)定性和計算速度。
模型驗證功能 能夠讓研究人員從很少的實驗或中試數(shù)據(jù)獲得關鍵的反應動力學參數(shù)以及其他模型參數(shù)。
實驗設計功能 可以對參數(shù)估計的結(jié)果進行統(tǒng)計分析,根據(jù)估計結(jié)果的置信度,置信區(qū)間等判斷參數(shù)估計結(jié)果能否滿足所需精度,如果精度不能滿足要求,則可以根據(jù)所建立的模型及實驗條件(各種測量儀器的精度等),根據(jù)方差最小等原則設計新的實驗,最終以最少的實驗次數(shù)獲得足夠多的信息,進一步提高所估計參數(shù)的準確度。
系統(tǒng)級優(yōu)化求解能力 gPROMS能夠?qū)Ω鞣N連續(xù)及間歇工藝的穩(wěn)態(tài)或動態(tài)過程進行優(yōu)化,以及工廠級別的工藝參數(shù)設計。gPROMS由于采用了聯(lián)立算法,能夠?qū)φ麄€工藝過程進行優(yōu)化求解,而且不存在穩(wěn)態(tài)模擬的限制,即使是不斷變化的動態(tài)過程也能獲得最合理的控制條件及工藝參數(shù)。
耦合接口豐富 gPROMS作為最開放的過程建模平臺,能夠與非常多的仿真工具相互耦合使用。如可將gPROMS穩(wěn)態(tài)單元模型通過標準的CAPE-OPEN接口導入至其他工藝模擬軟件的gO:CAPE-OPEN、可把gPROMS工藝模型發(fā)布為運行時版本的gO:RUN、可將工藝過程模擬與三維CFD計算耦合的gO:CFD等等。
課程介紹
通過演示完整的合成器制甲醇Methanol synthesis的工業(yè)案例,詳細介紹使用ProcessBuilder搭建流程模型以及優(yōu)化計算的方法,演示了PB動態(tài)模擬的優(yōu)勢,以及如何通過PID控制工藝流程,消除上游波動對下游的影響,深入了解軟件在工業(yè)級過程模擬運用中的特點與優(yōu)勢。
第一章 20160414_ProcessBuilder網(wǎng)絡培訓
1.1 gPROMS_ProcessBuilder軟件界面、操作流程及模型庫介紹
1.2 Methanol synthesis工藝過程模型建立及演示
1.3 復雜工藝中Recycle Braker回流工具介紹
1.4 設計規(guī)定中adjust的使用方法介紹
1.5 靈敏度分析方法介紹
第二章 20160428_ProcessBuilder網(wǎng)絡培訓
2.1 Design設計計算模式的建立
2.2 Performance運行計算模式的建立
2.3 Pressure-Driven simulation壓力驅(qū)動模擬的建立
2.4 Dynamic simulation動態(tài)模擬的建立及演示
第三章 20160512_ProcessBuilder網(wǎng)絡培訓
3.1 動態(tài)模擬中Control Configuration控制配置的應用
3.2 采用Custom Modelling自定義反應動力學
課程目標
了解gPROMS的ProcessBuilder軟件界面、操作流程、模擬優(yōu)化計算的方法及模型庫情況;
了解軟件Design Mode建立方法,能夠使用該方法計算重要設備的結(jié)構(gòu)參數(shù),如閥門的流動阻力系數(shù),壓縮機的轉(zhuǎn)速,換熱器的換熱面積等;
了解軟件Performance/Rating Mode建立方法,通過指定設備參數(shù)確定工藝性能,如已知閥門阻力系數(shù),通過入口壓力及流量計算閥門出口壓力等;
了解軟件Pressure-Driven simulation壓力驅(qū)動模擬的建立方法,可基于上游和下游壓力計算流量,同時,壓力驅(qū)動流動也是運行動態(tài)模擬的先決條件;
了解軟件Dynamic simulation動態(tài)模擬的建立方法,如何由物料衡算下的壓力驅(qū)動穩(wěn)態(tài)模擬轉(zhuǎn)變至動態(tài)模擬,獲得上游波動對下游的影響的真實反映;
了解軟件Control Configuration控制配置的應用方法,通過控制手段消除原料或上游波動對下游產(chǎn)生的影響,掌握PID控制器在工藝流程中的應用方法。如通過控制相應閥門開度來維持分離器壓力或液位在指定的范圍內(nèi),以及通過控制壓縮機的轉(zhuǎn)速保持混合器出口壓力為指定值;
了解軟件Custom Modelling自定義反應動力學的方法,掌握化學反應設置的過程及運用;
熟悉ProcessBuilder在工業(yè)級應用中的全過程,深入了解軟件動態(tài)模擬的優(yōu)勢及特點。
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