精馏塔分离块动态数学模型

本文分析了精馏塔动态机理建模的几种主要方法,提出了一种新的精馏塔动态机理分离块模型,该模型用分离块代替平衡级塔板,每个分离块可包含任意个平衡级,可大大减少模型的方程数和微分方程的阶数.该模型具有物理意义明确,建模灵活,通用性强,计算量小等特点,适用于精馏塔动态及静态在线优化控制.     

精馏塔动态数学模型 Ⅰ.汽相滞留量对数学模型的影响

在精馏塔模型化当中,塔盘上的汽相滞留量常常被忽略,这对于低压或常压精馏过程是合理的,但对于高压精馏过程,却可能带来严重的误差。为了避免这一问题,本文提出了一种非常通用的精馏塔动态数学模型,系统地综合了塔盘汽相滞留量的影响。通过对某脱乙烷精馏塔的动态计算模拟,充分证实了它的准确性。     

乙醇胺连续生产过程的计算机控制(B) Ⅲ数学模型

介绍了针对乙醇胺连续生产过程，运用质量守恒定律、能量守恒定律和反应动力学原理，建立了几个主要操作单元的机理数学模型，主要有：管式反应器动态模型、精馏塔动态模型、产品组分分布模型和液ＮＨ３浓度软测量模型。     

精馏塔静态仿真：Ⅰ.静动态混合数学模型的应用

本文为了克服精馏塔静态仿真不易收敛和初值难以给定等难题，巧妙地利用隐含数值积分方法的特点，将稳态与动态数学模型耦合起来，用以求解高难度的非理想精馏塔静态仿真问题。所得静动态混俣模型大大提高了精馏塔静态仿真的鲁棒性，对于高度非理想精馏塔的仿真尤为有效。通过对某丙烯腈萃取精馏塔的静态仿真，充分证明了这种混合模型化方法的可行性。     

井眼周围可变形储层流-固耦合数学模型

基于该储层模型假设,运用岩石力学和渗流力学的有关理论和方法,建立了流-固耦合变形的本构方程、几何方程、平衡方程和渗流方程,导出了可变形储层的流-固耦合渗流与变形基本模型.该模型不仅考虑了介质变形对流体质量守恒和孔隙流动压力对介质变形平衡的影响,也考虑了变形对流体流动的影响以及岩石力学性质的动态变化特征.该模型可用于研究井眼周围储层的变形及渗流规律.     

随钻测量阀控式液压信号发生器动态数学模型

根据正脉冲液压信号发生器的基本结构和工作原理 ,简化出二通先导阀控式液压信号发生器的液压系统模型。以信号发生器液压系统工作原理为基础 ,应用液压阀的流量压力特性关系 ,建立了系统的入口和出口的动态流量平衡方程 ;在综合考虑运动件的液压力、稳态液动力、瞬态液动力 (阻尼力 )的情况下 ,建立了主阀心和溢流阀心的动态受力平衡方程 ,从而为该类型液压信号发生器的设计和动态性能分析提供了基本的理论依据     

丁二烯萃取精馏塔动态数学模型的建立

运用机理法建立了丁二烯萃取精馏塔的动态数学模型 ,以 C语言编程实现了该塔的仿真 ,然后给出了稳态及开工仿真结果 ,结果令人满意。本模型已用于"丁二烯抽提装置仿真培训软件的开发     

乙醇胺连续生产过程的计算机控制（B）

介绍了针对乙醇胺连续生产过程，运用质量守恒定律、能量安恒定律反应动力学原理，建立了几个主要操作单元的机理数学模型，主要有：管式反应吕器动态模型，精馏塔动态模型、产品组分分布模型和液ＮＨ３浓度软测量模型。     

表面活性剂损耗的动态数学模型

从传质理论出发,推导出了表面活性剂损耗的一维动态数学模型,并提出用差分法求解方程.通过改变柱长和注入体积流量对所建立的模型进行了实验验证.结果表明,在上述情况下,模型计算值和实验值的相符性是良好的.     

具有补给的气藏物质平衡方程及动态预测

传统的物质平衡方法将整个气藏当作一个容器,忽略了地层的非均质性以及渗流阻力,在使用二项式产能方程和物质平衡方程对非均质低渗透气藏进行早期动态预测时,指标总是偏向乐观。针对该问题,假设气藏被一低渗透条带分为两个相互联系的相对均质区块,根据质量守恒原理,利用半透壁模型建立了具有补给的非均质气藏物质平衡方程及动态预测理论模型。该模型不但考虑了气田区域性非均质变化因素以及流动阻力,使物质平衡模型更加接近实际,又可简单快捷地预测气井动态变化趋势,揭示了两区内压力、产量随时间变化规律。实例计算结果表明：该模型能够改善早期动态预测结果,各项指标接近生产实际。     

多元精馏塔非平衡级模型与仿真：Ⅰ.模型的建立与求解

从应用的角度，对Ｋｒｉｓｈｎａｍｕｔｈｙ和Ｔａｙｌｏｒ的速率模型进行了改进，给出了一种新的多元精馏塔非平衡级仿真模型。通过引入分离效率函数，巧妙地将模型方程化简为三对角矩阵形式，采用分割法选代求解，并用有界Ｗｅｇｓｔｅｉｎ法加速收敛，具有对初值要求不高，计算量小，收敛稳定等优点。该模型既保持了原速率模型的特点，结构简单，又易于求解，适用于精馏塔的工艺设计和操作分析。     

精馏塔静态仿真──Ⅱ．分段数学模型的应用

为了减少精馏塔的静态仿真时间，必须降低数学模型的维数。本文应用分段集结原理，建立了精馏塔的分段数学模型。它不仅显著地降低了数学模型的维数和计算时间，而且所得仿真结果能够准确契合精确模型的输出。通过对某丙烯腈萃取精馏塔的仿真研究，证实了这种分段模型化方法的有效性。     

超正压射孔动态模拟数学模型

根据超正压射孔(EOP)工艺的机理和技术特点,阐述了超正压射孔的基本过程和增产原理。利用能量守恒方程和井筒液体运动方程,建立了超正压射孔井筒压力动态模拟数学模型;利用裂缝扩展质量守恒和动量守恒原理,建立了地层裂缝动态扩展模型。通过井筒动态模拟和裂缝动态扩展模拟模型耦合求解,获得了井筒压力、裂缝尺寸随时间的动态变化规律,分析了施工参数(包括液柱高度、气柱高度及井口压力)和其他特征参数对施工压力和动态裂缝扩展的影响,提出了EOP工艺设计的基本原则。现场实验验证了模型的正确性和EOP工艺的实施效果。     

用正交配置法模拟加氢裂化反应器

结合物料平衡、能量平衡和加氢裂化反应动力学方程,按照加氢裂化反应的特点,建立了加氢裂化反应器6集总动态机理模型。反应动力学采用原料油、柴油、航空煤油、重石脑油、轻石脑油、气体6集总模型。对总动态机理模型提出了正交配置法和龙格-库塔法相结合的求解方法。新的求解方法计算量小、精度高,并且能求得微分数学模型的近似解析解。应用6集总动态机理模型对加氢裂化反应器进行了模拟,考察了模型的预测精度。模拟结果表明,该模型能较好地模拟和预测加氢裂化产品的收率分布和反应器的温度分布,具有较高的预测精度,模型可靠。     

纳米孔隙储集层动态渗吸数学模型

在考虑动态接触角效应、纳米限域效应、惯性效应和入口端效应的基础上,建立了纳米尺度孔隙中油-水渗吸方程,推导出固-油-水三相接触线摩擦系数与界面区流体黏度的关系式,结合毛细管束模型和对数正态分布理论,得到了致密岩心渗吸模型,并对影响渗吸动态的关键参数进行了分析.研究表明,纳米孔隙渗吸过程中,动态接触角效应对渗吸的影响最为...     

蒸气压缩制冷循环的能量分析

从热力学第一定律出发,对蒸气压缩制冷循环进行了能量分析,给出了蒸气压缩制冷循环的能量平衡模型和能量平衡方程.依据蒸气压缩制冷循环的理论分析和实例计算,探讨了提高蒸气压缩制冷循环能量效率的途径.结论表明,通过改善热交换器的传热性能,改造制冷循环过程,合理设计和匹配压缩机,正确选择制冷剂,降低动力设备的能耗,加强运行管理和设备管理的自动化都能提高蒸气压缩制冷循环的能量效率.     

考虑降液管影响的多元精馏塔动态机理建模 II . 模型求解与仿真分析

 结合动态机理模型的特点，将泡点方程的求解问题转化为微分方程的求解问题，以便于机理模型的应用。以某乙烯生产装置中具有127层塔板、中间再沸器、侧线抽出的，四组分混合物为原料的乙烯精馏塔作为研究对象，建立其动态机理模型。通过对模型中微分方程的刚性分析，选取了基于隐式Runge-Kutta法（TR-BDF2）的积分方法对模型进行求解，大大提高了模型的求解效率。通过仿真对比表明，降液管对多元精馏塔的分离计算具有较大的影响，考虑降液管的影响将更加符合实际工况。     

不同泵房多泵并联工况的数值计算

根据能量平衡定律,导出了求解不同泵房多泵并联工况的能量平衡方程及由此方程求解多泵并联工况的数值计算方法.该方程适用于输送同种和不同液体的各种复杂管道系统.     

煤层气储层流固耦合数学模型

基于多孔介质及Terzaghi有效应力原理,建立煤层气开采中煤岩骨架本构模型,分析煤岩骨架的应力形变;同时,建立了孔隙度与渗透率的动态模型,分析煤层气排采过程中煤层物性的变化;依据流体力学连续性方程,建立煤层流体的渗流场方程。结合模型的辅助方程及定解条件,给出了单相（多相)煤岩流固耦合渗流的数学模型。     

微生物驱油数学模型及其流线方法模拟

建立了一种实用的微生物驱油数学模型,在力求对模型简化描述的同时,较为全面地考虑了驱替过程的主要生化、渗流机理.论述了微生物在油层中的生长、代谢和基质消耗状况.考虑了扩散和吸附,建立了描述微生物菌体、营养液、代谢产物在油层中的运移方程,同时对微生物及其代谢产物与岩石、油、水的相互作用以及所引起的各种物理化学变化进行了研究.为了实现生产动态的快速预测,用流线方法替代传统的有限差分法求解该模型.在结合边界元方法确定复杂边界条件下稳态渗流场流线分布的基础上,对流管内的一维渗流问题进行了求解.应用显式全变差递减(TVD)法求解了饱和度方程.在浓度方程求解过程中,空间项离散采用Crank-Nicolson差分格式,对滞留项系数变量进行了拟线性处理,保证了计算的稳定性.该模型输入参数较少、计算速度快,适应于对任意形状边界条件下各种井网配置的微生物驱油动态的计算,是油田微生物驱油的早期筛选及油藏动态管理的有效工具.