化工过程模拟类库的设计

将面向对象思想应用于化工过程模拟软件的开发中,为实现化工过程模拟软件的资源重用,提出了建立化工过程模拟类库的思想。类库的采用为各个类的应用与维护提供了一种有效的方法,有利于采用面向对象思想进行化工模拟软件的开发、升级与维护。本文采用分析与综合的方法,将化工过程模拟领域涉及的各种要领进行抽象,获得相应的类,对这些类统一组织、管理形成类库。类库中的类主要分为基础类和过程单元类。基础类包括组份类、混合物     

精细化工领域过程系统工程技术研究发展趋势探讨

随着国内外对化学品需求的快速变化和多样化发展,导致化学品生产模式向精细化、小批量、多品种、定制化转变,促使精细化工过程系统工积朝3个方面发展:一要关注产品创新的相关技术,如化学产品工程技术:二要研究实现生产过程灵活组织和调度的技术,设计柔性生产装置及"自适应工厂",以实现对需求的快速反应;三要发展数字化工技术,研究和应用模拟仿真技术,设计和开发数字化工生产过程,更多地基于数学模型进行过程设计、试验和研究、开发,提高工艺过程的研究和设计、开发效率.首先从化学产品工程角度,讨论了产品工程与过程工程的关系,以及复杂配方产品工程的研究内容与研究方法.其次论述了按同类生产工艺在1套生产装置上生产相近的同类精细化工产品,以及按单元操作组合生产多种产品的2种精细化工产品的柔性生产方式,描述了标准型、模块化型、多向连接型和无管路型柔性生产装置的设计方法.最后,给出了基于过程模拟与仿真技术,建立多功能数字化工过程系统需要探索的过程建模、人机界面开发和数据交互等主要研究内容,论述了多功能数字化工过程系统的作用、功能及可进行的虚拟化工过程操作、运行与控制实验.     

基于类库的化工过程模拟软件的系统设计

化工过程模拟类库包含了模拟计算所需要的基本类,它的建立为化工软件资源的重用与共享提供了基础,如何在类库的基础上进行化工过程模拟软件的设计、开发也是体现面向对象思想的重要内容。本文首先设计开发了系统水平上的系统类,在此基础上给出了基于类库的化工过程模拟系统的设计方法。本文重点介绍基于类库模拟系统的系统结构,特别是众多对象的管理和调度方法,采用容器的方法进行对象管理,采用地址的主远景财用,以系统类型进     

UML辅助化工过程模拟软件设计

面向对象技术是目前获得广泛应用的软件设计方法，在化工过程模拟领域也有大量应用。UML(United Model Language，统一建模语言)采用图形方式和基于静态样式的软件设计方式进行软件开发，可有效地解决化工模拟软件开发过程中软件开发人员与化工专业人员交流困难的问题，并可提高软件的复用程度和开发效率，是一种有效的面向对象的辅助设计工具。文中利用UML建立了化工过程单元和化工过程系统的对象模型。实践分析表明，利用UML辅助化工过程模拟软件设计可有效降低软件分析设计的难度，提高软件设计的质量和速度。     

基于关系数据库的化工过程模拟辅助设计专家系统的研究

根据专家系统基本原理,充分发挥关系数据库的强大数据处理能力,使用VISUAL BASIC6．0和MICROSOFT ACCESS 2003开发了一个用于化工过程模拟的专家系统。将知识和案例用数据库中表的形式表示出来,采用数据库语言进行推理,指导用户通过以往的相似案例来进行新工艺过程的模拟,从而使全流程模拟得到了简化。同时简洁友好的界面也便于领域专家操作。系统实现了与化工模拟软件ASPEN PLUS之间的接口,使二者可以进行数据传输。     

软件集成环境下的精馏塔动态仿真

化工过程动态仿真的关键问题是物性数据的计算及非线性微分方程和代数方程的求解，商品化的过程稳态模拟软件能够精确计算纯组分及混合物的物性，而MATLAB/SIMULINK具有强大计算及仿真功能。该文通过将Matlab／Simulink与Aspen Plus模拟软件物性和热力学数据库集成，对精馏塔进行了动态仿真研究。文中阐述了软件集成的方法，建立了精馏塔的通用动态数学模型，在Simulink中以S-函数的方式进行了实现。通过软件集成进行过程的仿真研究，充分利用了现有软件的优势，减少了编程工作量，提高了开发效率。     

基于Aspen Plus的聚甲氧基二甲醚精馏过程模拟分析

在装有θ环填料的精馏塔内进行了聚甲氧基二甲醚精馏实验。利用化工流程模拟软件.AspenPlus对聚甲氧基二甲醚精馏过程进行模拟,首先,采用DsTWU简捷蒸馏模型,运用软件中NRTL、WILSON、UNIQUAC,3种物性方法对精馏塔进行了计算,得到了回流比、塔板数和温度等操作参数。接着,采用RadFrac严格精馏模型对精馏塔进行了验证,其计算结果与实验结果吻合良好,满足工艺要求。最后,对精馏塔的操作变量进行了灵敏度分析,讨论了进料位置、进料流率和回流比等参数对精馏分离要求与能耗的影响,并确定了最优化方案,即:进料板为第50块,进料流率为35 mol/h,回流比为6。     

化工过程模拟类库的设计标准计与方法

将面向对象思想应用于化工过程模拟领域,提出了为重用而系统地建立了化工过程模拟类库的思想。文中给出了化工过程模拟类库应具有的基本特征（设计标准）,即正确性、一致性、扩展性和重用性。结合过程模拟的概念的应用,介绍了类库开发中采用的具体类、抽象类和层次类等典型类结构。另外,对类库设计中进行的域分析和类抽象作了详细说明。类抽象是类库重用的保证,域分析是类抽象的基础。     

油藏模拟软件共享数据技术研究

油田开发生产研究过程中的关键技术油藏数值模拟所应用的软件种类多、差别大。不同开发时期及同一时间不同目的应用的软件也不相同，这给油藏模拟的跟踪研究及成果应用的连续性带来了很大影响。本文对目前油田开发生产应用的模拟软件进行了深入分析，就产生的问题提出了具体的解决办法。文中首先就解决问题的具体技术难点进行研究，提出了解决这些难点的有效办法。其中试验数据处理技术、多种方法动态产量劈分技术、模拟模型数据的自动转换技术及微机、工作站远程互调技术的综合应用有效地实现了油藏模拟软件对数据共享的要求，解决了不同时期、不同软件、不同机型使用模拟软件都要从头开始建立模拟文件而严重影响油田开发研究周期及模拟技术有效推广的技术障碍，实现了油藏模拟软件对于数据共享的要求，对于提高油藏模拟在油田开发中的地位具有重要意义。     

生物化学动力学网络体系的计算机模拟

生物网络体系中的化学动力学模拟已成为生物体系研究过程中的一个重要环节。目前,已有数种针对于不同生物网络体系的模拟算法。在这些算法的基础上,开发出相应的一些模拟软件。本文对国际上常用的28个模拟软件进行了分类和总结。根据软件所支持模拟算法的原理及适用范围,将该28个软件大致分成4类:均匀体系确定性模拟软件、均匀体系随机性模拟软件、均匀体系混合性随机软件和扩散反应体系模拟软件。结合各类模拟算法的局限性,针对如何根据实际体系来正确选择生物网络体系的化学动力学模拟算法和模拟软件给出了必要的讨论。     

面向TSP的软件过程仿真模型

描述了一种面向小组软件过程TSP(Team Software process)的仿真模型，根据TSP的特点，采用将离散和连续建模思想结合的一种混合模型。这种模型分为两层建立，外层体现软件开发过程的阶段性，内层体现软件开发过程的连续性，从两个层次上详细说明模型的结构和原理；给出了模型的形式化描述；并用一个例子来说明模型的执行过程及结果。此模型能够从不同角度模拟软件的开发过程，并能够对软件开发过程进行监督和预测。     

软件需求变更管理的系统动力学仿真建模

软件需求变更频繁发生,给软件项目造成了诸多威胁.能否对需求变更进行有效的控制管理,决定着软件的成败.使用系统动力学方法对软件需求变更管理过程进行仿真建模,可以动态地分析并预测需求变更产生的原因以及变更对软件项目造成的影响;对软件需求变更管理过程改进进行系统动力学仿真,亦可以辅助软件项目组织选择合适的过程改进策略.因此,基于系统动力学方法,参考了敏捷过程进行开源软件需求变更管理过程的建模和模型检测.以Spring Framework项目为研究案例,进行该项目3.2.x分支的软件需求变更管理过程的系统动力学仿真分析,并对需求变更管理进行过程改进仿真.通过对过程改进的仿真结果进行比对,说明各改进策略均降低了基线数据的软件缺陷率,提高了软件质量.根据软件项目的成本和进度要求,给出了过程改进建议.     

软件测试过程仿真系统的研究与实现

针对软件测试过程中消耗的成本、时间和工作量难以预测和比较的问题,通过建立软件测试过程模型,利用离散事件仿真方法,以工作流引擎为基础构建过程仿真系统,为测试计划的制定提供辅助工具,能够分析出不同的测试过程模型、人员分配和缺陷分布对测试过程所消耗的时间、成本和工作量等方面的影响.     

Virtual Software Engineering Laboratories in Support of Trade-off Analyses

Due to demanding customer needs and evolving technology, software organizations are forced to trade individual functional and non-functional product quality profiles against other factors such as cost, time, or productivity. The ability to influence or even control these factors requires a deep understanding of the complex relations between process and product attributes in relevant contexts. Based on such understanding, decision support is needed to adjust processes so that they match the product quality goals without violating given project constraints. We propose to use a Virtual Software Engineering Laboratory (VSEL) to establish such decision support cost-effectively. VSELs can be considered as being complementary to existing (empirical) Software Engineering Laboratories. This paper gives an introduction into the cornerstones of VSELs, discusses how they complement traditional empirically based Software Engineering Laboratories (SELs), and illustrates with the help of case examples from industrial and research environments, how to use them in support of product-focused trade-off analyses.     

基于基准比对思想的软件可靠性预测仿真建模研究

可靠性作为衡量软件质量的重要特性,其定量评估和预测已成为人们关注和研究的焦点。本文针对这个问题展开研究,提出一个可用于软件测试之前的早期可靠性预测仿真模型。此仿真模型通过考查影响软件可靠性的过程因素,采用基准比对思想,利用软件过程度量数据,根据相似度比较,预测软件的残留缺陷数。由于该仿真模型仅需要静态历史数据,故可在软件测试之前,用于估计软件的残留缺陷数,从而预测软件的可靠性,为后期软件过程的改进以及软件测试计划的修正提供依据。     

一种复杂系统仿真软件的开发过程

针对复杂系统仿真软件的开发需要与软件工程相结合的问题,提出一个复杂系统仿真软件的开发过程SPCSS。SPCSS包括需求模型、领域模型、边界模型、外观模型、应用模型和架构模型等制品。在燃气轮机仿真软件开发中的应用结果证明,SPCSS贴合仿真软件开发规律,能帮助开发者从功能需求出发,平滑过渡到分析、设计和实现等各个阶段,循序渐进的得到高质量的仿真软件。     

过程改进中评审活动的模拟分析

为定量研究评审效用,改进软件过程,通过模拟定量计算评审在过程改进中的效用。基于系统动力学方法分析评审活动和软件过程,建立软件过程模型。结合实例,证明了模型的正确性,通过模拟定量分析评审对项目工作量和工期的作用。模拟结果证明在一定范围内增加评审投入可以有效地增加工作效率,提高进度。以成本为优化目标,设置生命周期各阶段评审比例,通过自动模拟,得到最优评审工作投入,为实施软件过程改进提供量化支持。     

有效改善软件过程方法研究

改善软件过程是软件生产和发展软件产业的必由之路。结合目前软件过程工程领域研究现状,研究分析两种软件过程改善的方法：自顶向下和自底向上。自顶向下的方法以CMM模型框架为基础,结合其5层结构指导企业软件过程的改善;自底向上的方法根据企业及其具体软件项目的特点,采取“理解”－“评估”－“打包”的软件过程改善过程,“理解”过程目的是建立软件过程基线,“评估”过程是引进过程变更并评估过程变更造成的影响,“打包”过程是评估成功过程变更得到的经验并形成新的过程规范。最后从软件过程改善目标,软件过程基线、软件过程变更评价、软件过程改善方法等方面对上述两种软件过程改善方法进行比较。     

缔合体系精馏过程模拟软件开发

建立了缔合体系相平衡模型,并对含缔合组分汽相焓进行了校正,液相用NRTL、Wilson方程修正其非理想性计算出的汽液相平衡数据及焓值,用于缔合体系多股进料精馏模拟取得了满意的效果。本软件采用三对角矩阵法求解精馏过程的MESH方程组,用Visual Basic 6．0开发出缔合体系精馏模拟软件,同时软件也包括了一般体系的多元复杂精馏模拟。     

A Dynamic Integrated Framework for Software Process Improvement

Current software process models (CMM, SPICE, etc.) strongly recommend the application of statistical control and measure guides to define, implement, and evaluate the effects of different process improvements. However, whilst quantitative modeling has been widely used in other fields, it has not been considered enough in the field of software process improvement. During the last decade software process simulation has been used to address a wide diversity of management problems. Some of these problems are related to strategic management, technology adoption, understanding, training and learning, and risk management, among others. In this work a dynamic integrated framework for software process improvement is presented. This framework combines traditional estimation models with an intensive utilization of dynamic simulation models of the software process. The aim of this framework is to support a qualitative and quantitative assessment for software process improvement and decision making to achieve a higher software development process capability according to the Capability Maturity Model. The concepts underlying this framework have been implemented in a software process improvement tool that has been used in a local software organization. The results obtained and the lessons learned are also presented in this paper.