乙二醇单丁醚催化精馏塔开车过程的动态模拟研究

对以环氧乙烷和正丁醇为原料,通过催化精馏法合成乙二醇单丁醚的催化精馏塔开车过程的动态行为进行了模拟研究。提出了1项适用于本工艺体系特点的开车策略。建立了催化精馏塔开车过程的动态数学模型,通过模拟计算得到了从开车至达到系统稳定需要的时间,研究和分析了开车过程中塔内温度、组分浓度、热负荷、反应速率及汽液相流量等的动态分布特征,并同试验结果进行了比较。研究揭示了催化精馏塔开车过程的基本规律,为工艺优化和控制策略的建立奠定了重要基础。     

基于Matlab的板式换热器动态特性建模与仿真

为了正确预测板式换热器的动态特性,在合理假设的基础上,根据流道和换热平板的质量、能量守恒方程,建立了无量纲动态仿真数学模型。考虑了流体沿流动方向的导热扩散特性、换热平板的金属蓄热以及沿径向的导热对出口温度瞬态响应的影响。基于Matlab的数值计算基础,对无量纲动态仿真数学模型的空间维变量的一阶导数项采用向后差分,二阶导数项采用中心差分,然后采用Matlab的ODE求解器进行求解,得到了阶跃扰动和频率扰动下的出口温度的响应曲线。     

环氧丙烷聚合反应过程的动态模拟

为了深入了解环氧丙烷聚合工艺并为国内生产厂家提供生产操作的理论依据。本文针对聚醚装置反应工段,根据聚合釜的特点,首先,通过研究环氧丙烷聚合反应机理,利用链节动力学的方法推导出了反应动力学方程。其次,建立环氧丙烷聚合反应的数学模型,实现聚合反应过程的实时动态模拟。最后,以模拟程序的计算结果,讨论操作条件对平均分子量和双键度的影响。对实际生产具有一定的指导意义。     

人字形波纹板式换热器性能数值模拟的研究

基于简化模型的计算结果难以准确描述换热器内完整的流体流动和换热特性.为此,本文建立与人字形波纹板片完全相同的,含分配区和传热区冷热双流道换热的计算模型,用计算流体力学软件Fluent 6.3,数值模拟4组不同名义速度下流体的流动和换热情况.分析流道内速度场和温度场发现,进口分配区对流体流动分布和换热都有显著影响,还将流体在流道内的流动情况详细描述.两侧流体的压降和进出口温差的计算值与实验值的误差小于6%,较准确地反映了换热器内整体的流动和换热特性,可直接用于研究板式换热器的性能,具有一定的工程实际意义.     

板式换热器进口处液体分布器的数值模拟

基于流体均布理论及速度相对偏差值的计算,对板式换热器进口处液体分布器进行数值模拟和流速监测,得到流体流经圆柱型液体分布器时流量分布均匀性较优于无液体分布器的情况.对圆柱型液体分布器三种开孔直径大小(4mm,6mm,8mm)和四种板面折叠角度(0°,15°,30°,45°)进行数值模拟.结果得到孔直径为8mm,折叠角度为...     

基于规则网格的层次化布料动态模拟方法

在布料动态模拟仿真过程中,收敛速度和模拟效率是两个核心指标,可以很好的反应布料在动态过程中的模拟效果。针对布料动态模拟中的收敛速度慢、模拟效率低的问题,提出了一种基于规则网格的层次化模拟方法,实现了基于位置的层次化动态模拟。在该方法中,利用层次化思想在原始网格的基础上构建层次化约束网格,在这个过程中,可以采用不同的决策函数对网格进行精简,构造出更加满足目标要求的约束网格,在构造完成后利用提出的权值关联模型对各层次进行再矫正。在模拟过程中,原始网格利用层次化约束网格从最粗层到最精细层进行收敛矫正,有效避免了传统为提高收敛速度而单一的增加约束矫正迭代次数的问题。为了检验模拟性能,布料在周期钟摆风场下进行了实验。实验表明,在基于规则网格的层次化方法模拟下,能很好的解决传统模拟的约束震荡问题,并且效率高,稳定性好。     

气体分馏装置的动态仿真

气体分馏装置主要由四个精馏塔构成,为实现该装置的动态建模,必须建立准确的精馏塔的数学模型。故结合物料衡算、能量衡算、相平衡及流体力学方程建立了精馏塔的动态数学模型,并应用于气分装置,通过C语言编程计算。将仿真结果与工厂实测值对比,证明上述的仿真值能较好地符合工厂实际情况。并对精馏塔做动态分析,在进料的阶跃干扰下,查看塔主要操作参数和产品组成的动态扰动,改进模型能正确预测精馏塔的动态特性,并且能在扰动下快速达到新的平衡。     

基于Lengyel方法的动态毛发模拟研究

分析各种基于Lengyel方法模拟动态毛发技术。通过忽略质点-弹簧系统中的剪应力和折叠力,并假定提供位移力的弹簧不发生伸缩,得到一种“质点-刚性杆系统”,把它引入到Lengyel方法中,结合非线性插值计算shell层偏移量的方法来控制各s     

动态仿真模型的参数曲面族包络体表示

为建立系统仿真中运动单元的动态模型,首先根据仿真单元起始位置和终止位置的部分表面以及运动轨迹推导了包络面族的方程,然后根据包络面形成时与任意两个运动曲面的公切求取曲面族包络的瞬时接触线,为仿真干涉校验算法中计算各运动单元部件扫描体交集提供了理论依据。     

通用三维服装模型的强约束动态仿真方法

随着三维游戏和虚拟试衣要求的不断提高,服装仿真已经从布料模拟向服装动态模拟的方向发展,具有真实性、实时性、通用性与交互性的服装仿真技术有很强的研究和实用价值。针对目前算法研究中普遍存在的实时性与通用性不足,提出了一种针对任意三维服装模型的实时仿真方法,将模型顶点和三角面映射为质点的弹簧模型,以克服传统的布料解算器对三维模型的网格限制。利用简便易行的Verlet积分器提高运算效率,并对质点间的形变进行强约束补偿,防止过拉伸(超弹)现象的发生,提高了系统的稳定性。通过实验验证了算法的高效性和可靠性,并可方便地以插件或模块形式与其它软件整合。     

用正交配置法模拟固定床反应器

正交配置法是解微分方程(组)边值问题的数值方法,计算速度快、精度高是其主要特点。本文介绍了通过采用二维拟均相模型和正交配置算法模拟邻二甲苯氧化制取邻苯二甲酸酐在固定床反应器内的温度及组成分布,搜索到了该反应在不同条件下沿反应器的热点、组成变化规律及在实验室中难以得到的“飞温”条件,为确定适宜的工艺条件提供了依据。只要能够得到可靠的相关化学反应的动力学、热力学数据,以及传递过程有关参数,此方法具有广泛的参考价值。     

人工免疫动态克隆调节策略在分馏装置塔板效率确定中的应用

在石油化工领域中,分馏过程是流程模拟计算中重要的模块之一,在分馏过程模拟的主要输入参数中,塔盘效率无法直接获得,因此确定合适的塔盘效率是分馏模拟成功与否的关键因素,探索合适的方法确定板效率是精馏模拟的重要课题。本文在板效率确定方面,引入人工免疫动态克隆优化调节策略DCAS,与传统的智能优化算法相比,该算法的特点为:自动调整搜索空间及克隆规模;采用多尺度变异策略;有机结合全局与局部搜索能力。在实验中,通过建立分馏装置的机理模型,并采集装置的实际工况数据和各流股质量组成的分析数据,对所采集的数据依据稳态过程的物料守恒方程等进行剔除和校正处理,采用校正后的工况数据作为模型的输入,分别用经验法、遗传算法GA及人工免疫动态调整策略DCAS确定分馏装置的塔板效率,使模型与实际装置达到最大程度的吻合。研究结果表明,用DCAS确定的塔板效率,能够使分馏塔的关键塔板温度分布及分馏塔塔顶、塔釜主要产品的产出与实际吻合得最好,表明用DCAS搜索的塔板效率建立的分馏塔模型能够较好地描述实际分馏塔的生产过程,可以用来指导分馏装置的过程模拟及优化操作。     

用Rung-Kutta算法仿真控制系统动态响应的研究

本文讨论的控制系统仿真方法是基于Rung-Kutta算法的快速数字仿真方法的实现。由于数字计算机引入控制系统,用计算机对实际系统进行仿真是一种有效的方法。其特点是周期短、费用成本低,但对于实际系统具有指导意义。     

A new method for modelling and simulation of the dynamic behaviour of the wheel-rail contact

This paper presents a new method for modelling and simulation of the dynamic behaviour of the wheel-rail contact. The proposed dynamic wheel-rail contact model comprises wheel-rail contact geometry, normal contact problem, tangential contact problem and wheelset dynamic behaviour on the track. This two-degree of freedom model takes into account the lateral displacement of the wheelset and the yaw angle. Single wheel tread rail contact is considered for all simulations and Kalker s linear theory and heuristic non-linear creep models are employed. The second order differential equations are reduced to first order and the forward velocity of the wheelset is increased until the wheelset critical velocity is reached. This approach does not require solving mathematical equations in order to estimate the critical velocity of the dynamic wheel-rail contact model. The mathematical model is implemented in Matlab using numerical differentiation method. The simulated results compare well with the estimated results based on classical theory related to the dynamic behaviour of rail-wheel contact so the model is validated.     

动力学系统实时仿真数值方法研究

从6个方面概述动力学系统实时仿真数值方法的一些最近的研究进展，内容包括：产时仿真快速混合算法、实时并行Rosenbrock算法、实时并行组合算法、微分代数系统的实时算法与实时并行算法、实时间断处理并行算法以及一些并行算法的效率分析等。给出构造实时仿真算法新的思想和方法，同时也涉及一些有关问题的讨论。     

STATCOM的稳态和动态特性的仿真研究

以含STATCOM(静止同步补偿器)的三机电力系统为例,分析了STATCOM的工作原理,提出了STATCOM的数学模型。应用Matlab/Simulink仿真软件,对STATCOM的稳态及动态特性进行了仿真分析。结果表明,STATCOM在多机电力系统中能够提高系统的稳态特性,改善系统的动态性能。