[转载] 各个模拟软件的特点

软件, 特点, 模拟

通用流程模拟软件平台性能特点说明

      Aspen Plus 和PRO/II都是由Fortran语言编写的模拟软件，而现在通用的操作系统Windows是用C++编写的，所以Aspen Plus 和PRO/II要通过微软VB转换层，从图形信息内的各个数据输入窗口获取数据，然后建立关键字文本输入文件，最后由Fortran模拟核心读入该数据文件进行模拟计算。
      Hysys是用面向目标的新一代编程工具C++编写的，是集成式的工程模拟软件。在这种集成系统中，流程、单元操作是互相独立的，流程只是各种单元操作各种目标的集合，单元操作之间靠物流进行联系。特别适合于将单个装置的流程集成为全厂性的超大型流程。
   gPROMS采用类数学语言建立模型， gPROMS的模型是“真实模型”，这些模型是工厂或过程的物理、化学、操作程序以标准方程形式的表征。方程组的数学求解自动在后台进行，用户不需用C++等编程。
Hysys采用所见所得，完全交互的建模方式，使工程师和软件合为一体，任何单元安装完毕后可立即见到模拟的结果，使工程师随时掌握所建单元的性能、计算结果和在流程中的作用。PRO/II和Aspen Plus的建模过程中，不能立即见到单元的任何计算结果。gPROMS采用整体建模，需要将所有模块全部搭建完毕一次性进行求解得到结果。
   PRO/II 8.0版本提供了全新的SIM4ME报表系统，可以在Excel中生成完全自定义的报表（数据和图表等）；在主界面上提供了一个工具按钮可实现将所有物流的性质表数据弹出/隐藏的功能，并且增加了物流性质的工具提示功能：当鼠标放置在物流上时可显示物流的性质数据，这些小的改进都增加了用户使用的方便性。Aspen Plus也提供了物流性质的提示功能，当鼠标单击物流或者物流的图标时，可以显示物流的性质数据。gPROMS也具有物性性质提示的功能。Hysys同样具有物流性质提示功能，当把鼠标移动到物流上时可以显示物流的基本信息，并且也可以显示单元设备的一些基本信息。化工技术论坛

2流程结构#

   当今各大知名模拟软件采用的热力学方法和物性数据都来自于统一的独立于任何模拟公司的物性研究机构，因此各家的软件在通用组分的计算精度方面可以说基本相近。但各家的软件结构方面却有很大的差别。

   Hysys软件在处理不同热力学方法连接时，提供传递变量的选择，设备之间的物流一分为二，不同热力学计算的差异会直接观察到，使模拟者做到胸中有数。知道误差的来源和处理方法。并且，Hysys采用先进的子流程结构，使软件在模型建立和流程分析方面更加先进。Hysys子流程允许用户将某种特定流程作为子流程单独以文件形式存储，供其他工程师建模时调用，这样在建立大型全厂整体模型时，便于标准化。各个子流程可以有不同的物性计算方法和不同的组分体系，这在大型全厂模型中尤为重要。因为蒸馏装置和气分装置的组分体系是完全不同的。
   PRO/II和Aspen Plus都可以在单元内部变换物性计算方法，但计算方法之间的条件传递是程序自动规定的，用户不能干预，并且只能有一个组分体系，大型全厂模型只用一个组分体系容易造成：（1）组分体系集气庞大，增加组分矩阵维数，使计算效率降低；（2）打印报告会形成某些物流大部分组分的组成全部为0，对分析极其不利。

   gPROMS中每个单元可以作为一个独立的目标（object），用户使用自己定义的体系和方程进行求解，可以定义单元之间连接的物流的性质。用户编好的单元可以作为模块进行调用。
   Hysys和gPROMS软件各个单元都设有物流和能流的连接页，通过该页，用户可以连接物流，交互建立模型，还可清晰地看到该单元和那些物流连接。PRO/II和Aspen Plus软件没设物流连接页，用户不能实现页面连接建模，只能在流程图通过点击图形进行建模。

3计算方法www.hgbbs

      Hysys兼有非序贯算法和Aspen Plus的联立方程算法，各种设备的进出口条件可由用户要求给定，同时具有倒算功能，每当某模块定义参数确定或参数改变，相关模型会自动重新计算，所有信息及时刷新，计算收敛速度极快。
      Hysys软件蒸馏塔建模是在子流程内完成的，塔计算采用联立方程计算引擎，并配有塔建模专家系统。对于不同塔型，该专家系统自动生成特定的数据输入指导，帮助用户逐步完成塔的建模。另外该系统会自动计算塔的自由度，告诉用户应该指定的计算规定。
      PRO/II和Aspen Plus中，任何设备单元的进出口已由程序固定，用户必须给定入口状态，出口状态只能由计算得出，用户不能干预出口状态，更不能进行倒推计算。由于须在操作界面上建立完整的流程图后，从各个数据输入窗口获取和保存数据，通过生成文本输入文件，由模拟程序整体读入后再进行运算，这样在解算特大型和复杂流程时，往往收敛困难。因此运用许多方法来加速收敛。
   gPROMS采用联立方程法进行求解，用户需要输入大量的方程和参数，在输入不完整的情况下无法进行计算。
坛赠人玫瑰手有余香: i2 E: C, W  M- s2 s" ^

4单元操作模型库

   gPROMS有两类模型库，即标准单元操作模型库和先进模型库。所有模型都是动态模型，当模型中含时间变量方程数目为零时即为稳态模型。
   标准单元操作模型库包括：泵、混合器、控制器、压缩机、萃取器、燃烧炉、闪蒸、吉布斯反应器、化学计量反应器、动力学反应器、平衡反应器、6种热交换器、PID控制器、五种复杂精馏塔、固体洗涤器、真空过滤器、阀门、容器、组分分离器、袋室过滤器、离心机、控制阀、粉碎研磨机、结晶器、旋风分离器、电沉淀、膨胀机、水力旋流器、LLV闪蒸、LNGH、回路、相形成器、管线、斜坡控制、沉淀器、简洁蒸馏塔、罐、固体干燥器等等。
   先进模型库包括：固定床催化反应器(AML:FBCR)、气液接触器(AML:GLC)、溶液结晶(AML:SC)，以及覆盖面很广的反应和分离过程先进模型、聚合过程模型、燃料电池模型等等。先进模型库需要另外付费才能得到。
      ASPEN PLUS或HYSYS或PRO/II的单元操作模型库是久经考验的成熟的单元操作模型库，由于gPROMS软件开发的侧重点不同，强调通用平台及专用模型的开发，其在通用单元操作模型库方面与这三个软件相比相对薄弱。

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