Simulis Thermodynamics Сервер расчета ТФС и ФР смесей ®
advertisement
Simulis® Thermodynamics Сервер расчета ТФС и ФР смесей Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28-е октября 2011 Stéphane Déchelotte (ProSim) Содержание О важности термодинамики Что включает Simulis® Thermodynamics Как использовать Simulis® Thermodynamics Как дополнить Simulis® Thermodynamics Заключительные замечания www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Важность термодинамики Пример испарителя (установившийся процесс, химических реакций нет) Пар Питание Расход: F Состав: z Q Энтальпия: HF Расход: V Состав: y Энтальпия: H P Данные: F, z, HF Параметры: P, T, Q Переменные: V, L, y, x, H, h T Уравнения Жидкость Расход: L Состав: x Энтальпия: h Общий массовый баланс: L + V - F = 0 Покомпонентный баланс: L . xi + V . yi - F . zi = 0 Баланс энетальпии: L . h(T,P,x) + V . H(T,P,y) - F . HF(T,P,z) - Q = 0 Условия фазового равновесия: fiv(T,P,y) = fiL(T,P,x) Ограничения: S xi = 1 или yi = Ki (T,P,x,y) . xi S yi = 1 S zi = 1 Расчет констант равновесия и энтальпии основан на моделях Адекватность результата определяется адекватностью моделей www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Важность термодинамики % Ошибка в количестве тарелок a = 1.05 30 a = 1.2 25 a=2 yi a ij = Ki xi = Kj yj xj 20 15 a=4 10 a = 10 5 % ошибка относительной летучести ( a) 0 5 10 15 20 www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Важность термодинамики Фазовое равновесие: фугитивность, коэффициенты активности,… Дистилляция, экстракция, абсорбция, кристаллизация,… Термодинамические свойства: энтальпия, энтропия, теплоемкость,… Тепловой баланс, расчет компрессоров,… Транспортные свойства: вязкость, теплопроводность,… Гидравлические потери, проектирование теплообменников, ректификационных колонн,… www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Качество результатов зависит от модели Courbe d'équilibre Acétone - Eau à 760 mmHg Comparaison NRTL Simulis ThermodynamicsTM avec des valeurs expérimentales Othmer, D.F., M. M. Chidgar, Sh. L. Levy, Ind. Eng. Chem., 44, 1872 (1952) 1 0.9 Fraction molaire vapeur Acétone 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 Exp. NRTL SRK Ideal 0.3 0.2 0.1 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Fraction molaire liquide Acétone www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) 1 Содержание О важности термодинамики Что включает Simulis® Thermodynamics Как использовать Simulis® Thermodynamics Как дополнить Simulis® Thermodynamics Заключительные замечания www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics Программный компонент расчета теплофизических Simulis Thermodynamics свойств и фазового равновесия чистых веществ или смесей в MS-Excel®, MATLAB® или других приложениях www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример расчета, выполненного в Simulis® Thermodynamics Фазовая диаграмма и линия выпадения гидратов природного газа с использованием уравнения состояния Пенга-Робинсона (PR EOS) N2 CO2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 nC6 nC7 nC8 mol. fr. 0.0069 0.0138 0.4827 0.1379 0.069 0.0621 0.0552 0.0483 0.0414 0.0345 0.0276 0.0206 www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Что включает Simulis® Thermodynamics? Databases (pure, BIP) Термодинамические функции Для расчета теплофизических свойств www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Рассчитываемые теплофизические свойства Транспортные свойства Изобарная теплоемкость (Cp) Динамическая вязкость Кинематическая вязкость Теплопроводность Плотность Молярный объем Молярная плотность Поверхностное натяжение Молекулярный вес Термодинамические свойства Энтальпия (H) Энтропия (S) Внутренняя энергия (U) Изохорная теплоемкость (Cv) Энтальпия испарения Характеристики неидеальности Коэффициенты активности Летучесть (фугитивность) и коэффициенты фугитивности Характеристики сжимаемости Логарифм коэффициентов Коэффициент сжимаемости фугитивности Гамма (Отношение Cp/Cv) Константы Генри Скорость звука Также считаются частные производные Коэффициент Джоулясвойств по температуре, давлению и Томпсона числу молей компонента www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Что включает Simulis® Thermodynamics? Databases (pure, BIP) Термодинамические функции Равновесие (LV, LLV, LL,...) Для расчета фазового равновесия www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Решаемые задачи фазового равновесия T P w V H S U Равновесие жидкость-пар T Температуры и давления кипения и росы P Расчет равновесия (однократного испарения) при заданных: w - температуре (T) и давлении (P) V - доле отгона (w) и P (или T) H - энтальпии (H) и P (или T, или V, или U) S - энтропии (S) и P (или T, или V, или H, или U) U - внутренней энергии (U) и P (или T, или V) - удельном объеме (V) и P (или T) Равновесие жидкость-жидкость-пар Фазовая диаграмма Температура кипения Упругость паров по Рейду Равновесие при заданных: Истинная упругость паров - энтальпии и давлении Равновесие жидкость-жидкость - температуре и давлении Расчет равновесия при заданных - доле отгона и давлении температуре и давлении www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Что включает Simulis® Thermodynamics? БД (веществ,BIP) Термодинамические функции Равновесие (LV, LLV, LL,...) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Свойства индивидуальных веществ и параметры бинарного взаимодействия Свойства чистых компонент: База данных более 2 000 компонент на основе БД AIChE's DIPPR® (опубликованной в 2006) 34 константы (молярный вес, критическая температура,…) 15 свойств, зависящих от температуры (Cp, Pi°, , Hvap …) Дополнительно может быть поставлена последняя публичная БД DIPPR® Все свойства чистых компонент можно посмотреть и изменить Параметры бинарного взаимодействия: Для ряда систем, когда требуется (NRTL, UNIQUAC,…) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Что включает Simulis® Thermodynamics? БД (веществ, BIP) Термодинамические функции Термодинамические модели Равновесие (LV, LLV, LL,...) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Широкий набор термодинамических моделей Комбинированные модели Уравнения состояния MHV2 Soave-Redlich-Kwong (SRK) MHV1 Peng-Robinson (PR) PSRK Predictive Peng Robinson 78 (PPR78) etc… Lee-Kesler-Plöcker (LKP) Benedict-Webb-Rubin модификация Starling (BWRS) Для отдельных продуктов Nakamura Вода/пар (Таблицы NBS/NRC - IAPS,1984) PPC-SAFT (IFP) Chao-Seader, Grayson-Streed NRTL-PR Водные растворы кислот etc… Карбоновые кислоты Модели коэффициентов активности NRTL UNIQUAC UNIFACs (Larsen, Dortmund,…) Wilson etc… Постоянно добавляются новые методы для расширения области применения на нефть и газ, тонкую хим.технологию, и др. Формальдегид etc… Электролиты Edwards UNIQUAC для электролитов ULPDHS Амины etc… www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Модели EoS/GE: Этанол - вода Ethanol (1) / water(2) Comparison of MHV2 in SimulisThermodynamicsTM with experimental results Barr-David,F. and B.F.Dodge, J.Chem.Eng.Data, 4, 107 (1959) 2,5 2 300 °C 250 °C log P [bar] 1,5 200 °C 1 150 °C 0,5 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 x1, y1 Использование SRK, MHV2 и UNIFAC Larsen: доп. Данных не требуется Хорошее предсказание даже для изотерм выше Tc этанола (~240 °C) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Модели EoS/GE: Этан - толуол Ethane(1) / Toluene (2) Comparison of PSRK in SimulisThermodynamicsTM with experimental results Richon et al., J. Chem. Eng. Data, 36, 104 (1991) 140 473 K 120 393 K 100 P [bar] 80 60 313 K 40 20 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 x1, y1 Использована модель PSRK: дополнительных данных не требуется Предсказание корректно даже для изотерм выше Tc толуола (~319 °C) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Модели EoS/GE: CO2 - этан Comparaison of experimental critical locus of CO2 - C2H6 mixture with Simulis Thermodynamics TM S. Horstmann, K. Fischer, J. Gmehling, P. Kolar, J. Chem. Therm., 32, 451-464 (2000) 7.5 7 Pressure / MPa 6.5 Exp. PR alpha B&M + PSRK UNIFAC + PSRK Mixing Rules Predictive Peng-Robinson 1978 (PPR78) 6 5.5 5 4.5 290 292 294 296 298 300 302 304 Temperature / K 306 Предсказания моделей PPR78 (Jaubert et al.) и PSRK (Gmehling et al.) удовлетворительные www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Что включает Simulis® Thermodynamics? Графическ. Интерфейс Пользователя БД (веществ, BIP) Термодинамические функции Термодинамические моделиs Равновесие (LV, LLV, LL,...) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Графический интерфейс пользователя Выбор компонент www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Графический интерфейс пользователя Настройка расчетной модели Можно скомбинировать разные методы для расчета конкретной системы www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Что включает Simulis® Thermodynamics? Графическ. Интерфейс Пользователя БД (веществ, BIP) Набор сервисов Термодинамические функции Термодинамические моделиs Равновесие (LV, LLV, LL,...) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Полный набор сервисов Интерактивные вычисления www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Полный набор сервисов Интерактивные вычисления Графическое представление свойств в зависимости от температуры, давления и состава www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Полный набор сервисов Интерактивные вычисления Графическое представление свойств в зависимости от температуры, давления и состава Расчет свойств нефтяных фракций www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Полный набор сервисов Интерактивные вычисления Графическое представление свойств в зависимости от температуры, давления и состава Расчет свойств нефтяных фракций Методы групповых составляющих Поддерживаются различные версии: • • • • • • UNIFAC UNIFAC UNIFAC UNIFAC UNIFAC PPR78 original (Dortmund) modified (Dortmund) LL (Lyngby) modified Larsen formaldehyde Включен редактор параметров групповых составляющих www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Полный набор сервисов Быстрое добавление новой матрицы Модификация параметров (ri, qi) выбранных групп Добавление новых групп или подгрупп www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Полный набор сервисов Интерактивные вычисления Графическое представление свойств в зависимости от температуры, давления и состава Расчет свойств нефтяных фракций Управление различными версиями UNIFAC Оценка свойств чистых компонент Регрессионный анализ (подбор формулы) для свойств чистого вещества по экспериментальным данным Пересчет единиц измерения etc… Все эти сервисы автоматически доступны в любой программе, в которую вложен Simulis® Thermodynamics www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Что включает Simulis® Thermodynamics? Графическ. Интерфейс Пользователя БД (вещества,BIP) Набор сервисов Термодинамические функции Термодинамические модели Simulis Thermodynamics Равновесие (LV, LLV, LL,...) Simulis® Thermodynamics очень богат по содержанию www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Содержание О важности термодинамики Что включает Simulis® Thermodynamics Как использовать Simulis® Thermodynamics Как дополнить Simulis® Thermodynamics Заключительные замечания www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics можно использовать с программами ProSim Поскольку Simulis® Thermodynamics является программным компонентом, его необходимо «вложить» в другое приложение Пакет программ ProSim Simulis Thermodynamics Simulis® Thermodynamics является термодинамическим «сердцем» всего пакета программ ProSim www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics можно использовать из MS-Excel® Simulis® Thermodynamics встраивается в MS-Excel MS-Excel Add-In Пакет программ ProSim Simulis Thermodynamics Точная термодинамика становится доступной в MS-Excel® www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример использования в MS-Excel® Шаг 1: Вложить “калькулятор” в лист MS Excel 2. Выбрать пункт меню "Insert" 1. Выбрать диапазон www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример использования в MS-Excel® Шаг 2: выбрать компоненты Доступ к разным БД Все свойства чистых компонент можно посмотреть и модифицировать Готовая БД свыше 2000 компонент включающая БД AIChE's DIPPR® , доступ к своим БД Различные критерии для легкого поиска компонент Можно задать смеси до 200 компонент www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример использования в MS-Excel® Шаг 3: выбрать термодинамическую модель Доступ к готовым моделям Дополнительное уточнение модели www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример использования в MS-Excel® Шаг 4: вставить функцию в лист MS-Excel Выбрать нужную термодинамическую функцию www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример использования в MS-Excel® Шаг 5: Задать параметры функции… ...как для любых функций Excel... … и получить результаты на Вашем листе. www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics можно использовать из MS-Excel® MS-Excel Add-In Термодинамические функции добавлены в Microsoft® Excel Пакет программ ProSim Simulis Thermodynamics …и используются как родные функции Excel… …для выполнения инженерных вычислений на основе точной термодинамики www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics можно использовать из MATLAB® Simulis® Thermodynamics встраивается в MATLAB® MS-Excel Add-In Пакет программ ProSim MATLAB Toolbox Simulis Thermodynamics Точная термодинамика доступна в MATLAB® без дальнейшего программирования www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics экспортирует файлы результатов для других пакетов MS-Excel Add-In Пакет программ ProSim Результаты для : MS-Excel MATLAB Toolbox Simulis Thermodynamics Экспорт файлов Aspen TASC (PSF file) OLGA (PVT file) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics можно использовать в ваших программах Поставляется полный Application Programming Interface (API) Visual Basic C++ MS-Excel Add-In Delphi MATLAB Toolbox FORTRAN C# etc… Пакет программ ProSim Simulis Thermodynamics Экспорт файлов Однако взаимодействие между Вашей программой и Simulis® Thermodynamics надо запрограммировать Simulis® Thermodynamics можно легко вложить в любое приложение, поддерживающее технологию COM/DCOM A.P.I. Ваша программа (C++, VB, FORTRAN,…) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример разработанного интерфейса DPP: Регрессионный анализ параметров модели (от Dechema) MS-Excel Add-In Пакет программ ProSim MATLAB Toolbox Simulis Thermodynamics Экспорт файлов A.P.I. Simulis® Thermodynamics можно использовать из DPP www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics можно вызвать из CAPE OPEN - совместимых пакетов MS-Excel Add-In Пакет программ ProSim MATLAB Toolbox Simulis Thermodynamics Экспорт файлов CAPEOPEN "plug" Программы с CO Thermo Socket Aspen Plus, ProII, Aspen HYSYS, HTRI, gPROMS … A.P.I. www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) CO thermodynamic "plug" Можно сгенерировать CAPE-OPEN "Property Packages" для использования с совместимыми инструментами моделирования Реализованы Thermo 1.0 и Thermo 1.1 Клиентское ® Simulis ПО Microsoft® Excel ProSimPlus, Thermodynamics MATLAB, etc Успешно протестировано с Aspen Plus Aspen Hysys PRO/II gPROMS® Xist (HTRI) COCO COFE Belsim VALI INDISS COMSOL CO Property Package созданный Simulis® www.colan.org Программы с CO Thermo Socket Aspen Plus, ProII, Aspen HYSYS, HTRI, gPROMS … Thermodynamics Термодинамику ProSim можно использовать в ПО, не содержащем хорошей собственной термодинамики Эксперт может подготовить в Simulis® Thermodynamics модель сложной системы и передать коллегам для дальнейшего «безопасного» использования в их традиционных инструментах (Aspen Plus, ProSimPlus,…) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics можно использовать множеством способов MS-Excel Add-In Пакет программ ProSim Результаты для : MS-Excel Aspen TASC (PSF file) OLGA (PVT file) MATLAB Toolbox Simulis Thermodynamics Экспорт файлов CAPEOPEN "plug" Программы с CO Thermo Socket Aspen Plus, ProII, Aspen HYSYS, HTRI, gPROMS … A.P.I. Ваша программа (C++, VB, FORTRAN,…) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Содержание О важности термодинамики Что включает Simulis® Thermodynamics Как использовать Simulis® Thermodynamics Как дополнить Simulis® Thermodynamics Заключительные замечания www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Вы можете дополнить Simulis® Thermodynamics вашими компонентами Можно добавлять компоненты и редактировать свойства Включены методы оценки Инструменты регрессионного анализа данных экспериментов Можно добавить собственные базы данных (описан формат интерфейса) Simulis Thermodynamics Импорт БД Своя БД Cp r s m H kij www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример описания зависимости вязкости чистого компонента от температуры www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Можно добавить специальные библиотеки в Simulis® Thermodynamics В этом случае интерфейс Ваш код программируется ProSim Хороший вариант в случае, когда у Вас есть большая (C++, VB, FORTRAN,…) Специальные библиотеки программа и Вы сами не хотите заниматься ее интеграцией Simulis Thermodynamics с Simulis® Thermodynamics Импорт БД www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример специальной добавленной библиотеки: REFPROP БД NIST для хладагентов 84 чистых вещества и 5 псевдо-веществ (воздух…) Уравнения состояния для энергии Гельмгольца, MBWR, Bender… REFPROP Специальные библиотеки Standard Reference Database 23 Simulis Thermodynamics Импорт БД www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример специальной добавленной библиотеки: REFPROP Разработана специальная DLL, соответствующая программному интерфейсу Simulis Thermodynamics Для новых версий REFPROP перепрограммирования не требуется Все сервисы Simulis Thermodynamics доступны для моделей REFPROP: интерактивные вычисления, экспорт фалов PSF, построение диаграмм, и т.д. … www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Разработать свой термодинамический пакет внутри Simulis® Thermodynamics Специальные библиотеки Simulis Thermodynamics «Режим эксперта» VBScript или DLL Импорт БД Ваш пакет (C++, VB, FORTRAN,…) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) «Режим эксперта» Предоставляет экспертам в области термодинамики простые стандартизированную возможность для: Разработки собственных термодинамических моделей Или интеграции в Simulis® Thermodynamics существующих термодинамических моделей Дает при этом возможность использовать среду Simulis® Thermodynamics (свойства чистых компонент, управление единицами измерения,…) Разработки можно использовать в различных приложениях (коммерческое и собственное ПО, Microsoft® Excel, MATLAB® …) Предлагаются 2 возможности: Программирование на VBScript Разработка внешних DLL www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Разработка на VBScript : самый простой способ Программный код прямо вводится в Simulis® Thermodynamics Предлагается готовый шаблон Множество доступных функций Параметры функций должны соблюдать определенные правила (имя, тип, единицы) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Разработка на VBScript : самый простой способ Язык VBScript хорошо известен (либо его легко выучить) Доступ к свойствам чистых компонент, управлению единицами измерения,… Однако, VBScript является интерпретируемым языком невысокая скорость расчета Полезен для прототипов, простых функций (Cp,…) Может быть первоначальным шагом Для более сложных разработок есть другой способ: разработка DLL www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) «Режим эксперта»: разработка DLL Подключение внешней DLL (C++, Fortran,…) Поддержка пользовательских параметров Множество доступных функций Тестирование Параметры функции должны удовлетворять определенному синтаксису (имя, тип) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) «Режим эксперта»: разработка DLL Можно использовать любой язык (FORTRAN, C++,…) Можно использовать существующий код (с программной оболочкой для соблюдения синтаксиса программного интерфейса) Большая эффективность Можно использовать, чтобы сделать собственный код CAPE-OPEN - совместимым Предопределенный доступ к свойствам чистых компонент Дружественный пользовательский интерфейс для доступа к параметрам Не требуется полная переработка программы (можно использовать уже существующие модели) VBScript, внешние DLL и функции Simulis можно использовать одновременно (разные свойства рассчитывать поразному) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) «Режим эксперта» VBScript, внешние DLL и собственные самостоятельные программы можно использовать одновременно (разные свойства рассчитывать по-разному) Необходимо задать приоритет Функция Simulis используется, если нет функции на VBScript или внешней DLL www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Можно использовать внутри Simulis® другие термодинамические пакеты Внешнее ПО создающее пакеты CO (Aspen Properties, Multiflash, PPDS,…) CAPE-OPEN "socket" Специальные библиотеки Simulis Thermodynamics «Режим эксперта» VBScript или DLL Импорт БД www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) CO thermodynamic "socket" www.colan.org Можно использовать внешние модели (CAPE-OPEN "Property Package") Реализованы Thermo 1.0 и Thermo 1.1 Внешнее ПО создающее пакет CO (Aspen Properties, Multiflash, PPDS,…) Внешний Пакет свойств CAPE-OPEN Успешно протестировано с Multiflash (Infochem) PPDS (TUV-NEL) Aspen Properties (AspenTech) COM Thermo (AspenTech) IVCSEPThermoSystem (IVC-SEP) COCO TEA (AmsterCHEM), etc… Simulis® Клиентское ПО Thermodynamics MS-Excel ProSimPlus, MATLAB, etc Если требуется, внутри Simulis® Thermodynamics можно использовать другие коммерческие термодинамические библиотеки www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics позволяет интегрировать Ваше «Ноу-хау» Внешнее ПО создающее пакеты CO Ваш пакет (C++, VB, FORTRAN,…) (Aspen Properties, Multiflash, PPDS,…) CAPE-OPEN "socket" Специальные библиотеки REFPROP Standard Reference Database 23 Simulis Thermodynamics «Режим эксперта» VBScript или DLL Импорт БД Ваша БД Ваш пакет (C++, VB, FORTRAN,…) Cp r s m H kij www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Примеры интересных комбинаций Ваш программа становится CAPE-OPEN «совместимой": Можно использовать ее в других приложениях Не требуется знания технологии CO Сокращение времени разработки Simulis Thermodynamics «Режим эксперта» VBScript, DLL Ваш пакет (C++, VB, FORTRAN,…) CAPEOPEN "plug" Внешнее ПО, имеющее CO Thermo Socket Aspen Plus, ProII, Aspen HYSYS, HTRI, gPROMS … Не надо больше полагаться на разработчика внешнего ПО для поддержки интерфейса с Вашим пакетом www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Примеры интересных комбинаций Внешнее ПО создающее пакеты CO (Aspen Properties, Multiflash, PPDS,…) CAPE-OPEN "socket" MATLAB Toolbox Simulis Thermodynamics Используйте Ваш любимый термодинамический пакет в MATLAB® без дополнительного программирования www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Примеры интересных комбинаций Внешнее ПО создающее пакеты CO (Aspen Properties, Multiflash, PPDS,…) CAPE-OPEN "socket" Можно использовать любимый термодинамический пакет в Вашем собственном ПО Simulis Thermodynamics A.P.I. Ваше ПО (C++, VB, FORTRAN,…) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Примеры интересных комбинаций REFPROP MS-Excel Add-In Спец. Библиотеки Standard Reference Database 23 Simulis Thermodynamics Компоненты и модели REFPROP можно использовать в MS-Excel Используйте совместно точность REFPROP для хладагентов и дружественность Simulis® Thermodynamics www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Заключительные замечания Термодинамика – это основа для получения хороших результатов при моделировании Simulis® Thermodynamics – мощный инструмент Полный набор расчетных моделей Расширенные БД и точный расчет фазового равновесия Полный спектр сервисов Всесторонние возможности интеграции Все сервисы Simulis® Thermodynamics становятся доступными вызывающим приложениям Любое вызывающее Simulis® Thermodynamics приложение автоматически становится CAPE-OPEN – совместимым www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Заключительные замечания Simulis® Thermodynamics действительно открытое ПО Simulis® Thermodynamics имеет несколько уровней использования Внутри MS-Excel или MATLAB® для выполнения сложных инжененрных вычислений Вызываемое из других приложений, с использованием предлагаемых интерфейсов (CAPE-OPEN, etc…) Как основа для использования существующих и разработки новых термодинамических моделей для использования их в других приложениях www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Заключительные замечания Разные уровни использования могут существовать в рамках одной компании: Уменьшается время обучения Единые данные и результаты для разных приложений Легко организовать использование экспертов в области термодинамики Система для упорядочивания своего «ноу-хау» Если у Вас уже есть термодинамический пакет, Simulis® Thermodynamics все равно пригодится! Благодаря невысокому уровню цен, стоимость лицензии не является препятствием www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Simulis® Thermodynamics Спасибо за внимание! www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Свяжитесь с нами! ProSim Программные решения для моделирования и оптимизации технологических процессов E-mail: info@prosim.net Web: www.prosim.net ProSim SA Stratège Bâtiment A BP 27210 F-31672 Labège Cedex France Phone: +33 (0) 5 62 88 24 30 Fax: +33 (0) 5 62 88 24 39 ProSim, Inc. Science Center 3711 Market street, 8th floor Philadelphia, PA 19104 U.S.A. Phone: +1 215 600 3760 Fax: +1 215 386 3970 www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Дополнительные слайды www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Два широко используемых подхода Термодинамическое равновесие двухфазной системы (например жидкость-жидкость) fiL = fiV Для широкой области T и P Но для неполярных компонент Для полярных компонент Но для низких давлений yiiVP = xi i fiL yiiVP = xiLiP i Уравнение состояния (Tc, Pc, w, MR, BIP) i Модель GE (BIP) fiL Pi°, EoS, vi° yiP = xi iPi www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Модели EoS/GE Принцип : уравнение состояния используется для широкой области. Оно включает сложные правила смешения на основе моделей коэффициентов активности: Уравнения состояния (EoS) SRK PR T, P, z = i T, P, z zi P H T, P, z = zi H*i T, P = 0 H - H* Модели коэффициентов активности fi Wilson NRTL UNIQUAC UNIFACs Правила смешения MHV1 MHV2 PSRK i T, P Соединяет преимущества уравнений состояния (широкая область применения) с преимуществами моделей GE (расчет для сильно неидеальной жидкой фазы) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Модели EoS/GE: Ацетон - вода Acétone - Eau Comparaison des résultats Simulis Thermodynamics avec des valeurs expérimentales Griswold, J. Wong, S.Y, Chem. Eng. Prog. Symp. Series, 48, N°3 (1952) 1200 1000 Courbe de bulle calculée à 150°C Courbe de rosée calculée à 150°C Courbe de bulle calculée à 200°C Pression (Psi) 800 Courbe de rosée calculée à 200°C Courbe de bulle calculée à 250°C Courbe de rosée calculée à 250°C Courbes de bulle expérimentales 600 Courbes de rosée expérimentales 400 200 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Fraction molaire en acétone Использованы SRK, MHV2 и NRTL Коэффициенты бинарного взаимодействия определенные экспериментом при 1 атм можно использовать для высоких давлений www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Другой пример: расчет аминов Составляющие: H2S, HS-, S2-, CO2, HCO3-, CO32-, RR’R”NCOO-, RR’R”N, RR’R”NH+, H2O, H+, OHХимические реакции : Разложение аминоспиртов: RR’R”NH+ RR’R”N + H+ Разложение воды: H2O H+ + OH- Разложение H2S: H2S H+ + HSHS- H+ + S2- Гидролиз CO2: CO2 + H2O H+ + HCO3HCO3- H+ +CO32- Образование карбамата (кроме тройных аминов): CO2 + 2 RR’R”N RR’R”NH+ + RR’R”NCOOwww.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Другой пример: расчет аминов Модель Deshmuk и Mather, параметры подобраны Wieland et al. • Условия термодинамического равновесия : Растворитель (вода) : ln i 0 y w P = a wP V w 0 w V,sat w x i 1 Растворы : ln i 0 yiiVP = mi i*Hi x i 0 • Уравнение состояния: Peng Robinson • Модель расчета коэффициентов активности: Edwards ln i = 2.304 A z i2 I 1 BaI 1 2 1 2 2 ij m j jw www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Другой пример: расчет аминов Parity plots for CO2 in H2S-CO2-MDEA (35 wt%)-water solution Temperature range : 40°C - 100°C 1000 100 Measured Partial Pressure CO2 (kPa) Jou et al. (1993) 10 1 0,1 0,01 0,001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 Calculated Partial Pressure CO2 (kPa) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) 1000 Другой пример: расчет аминов Parity plots for H2S in H2S-CO2-MDEA (35 wt%)-water solution Temperature range : 40°C - 100°C 1000 Jou et al (1993) Measured Partial Pressure H2S (kPa) 100 10 1 0,1 0,01 0,001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 Calculated Partial Pressure H2S (kPa) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) 1000 Интеграция с ProSimPlus® Термидинамика Химические реакции Модели аппаратов Численные методы GUI Традиционные программы моделирования Монолитные (разделены на несколько файлов исходного кода и DLLs) ProSimPlus Модели аппаратов Термодинамические расчеты выполняются отдельным компонентом Thermodynamics (Simulis® Thermodynamics) Этот компонент реализует интерфейсы CAPE-OPEN (Plug & Socket) Хим. реакции GUI Simulis® Thermodynamics Численные методы ProSimPlus также реализует интерфейс CO Unit Socket www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Пример процесса с формальдегидом Формальдегид высокореактивен и обычно растворен в воде или метаноле Смесь формальдегида с водой и/или метанолом сложно считать, поскольку формальдегид реагирует с обоими В Simulis® Thermodynamics реализована модель предложенная Prof. Gerd Maurer (Kaiserslautern University) [1] Michael Albert, Baudilio Coto Garcia, Cornelius Kreiter and Gerd Maurer Vapor-Liquid and Chemical Equilibria of Formaldehyde-Water Mixtures AIChE Journal, September 1999, Vol. 45, N° 9, pp 2024-2033 [2] Maurer Michael Albert, Baudilio Coto Garcia, Christian Kuhnert, Roger Peschla and Gerd Vapor-Liquid Equilibrium of Aqueous Solutions of Formaldehyde and Methanol AIChE Journal, August 2000, Vol. 46, N° 8, pp 1676-1687 [3] Y.Q. Liu, H. Hasse and Gerd Maurer Enthalpy Change on Vaporization of Aqueous and Methanolic Formaldehyde Solutions AIChE Journal, November 1992, Vol. 38, N° 11, pp 1693-1702 www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Участвующие химические процессы Образование метиленгликоля (MG) CH2O H2O HOCH2OH Образование полиоксиметиленгликоля (MGn) n2 HOCH2 On1 H HOCH2 OH HOCH2 On H H2 O Образование hemiformal (HF) HOCH2 OH CH3OH CH3OCH2 OH H2 O Образование polyoxymethylene hemiformals (HFn) n2 CH3OCH2 On1 H CH3OCH2 OH CH3OCH2 On H CH3OH www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Каталитический процесс Моделируемый в ProSimPlus® Process water Steam Reactor feed Air Air compressor Off-gas Compressed air WS Distillation column Vaporizer Reactor Methanol Absorber SPEC Formol 06 Methanol pump Fresh methanol Liquid methanol AAA 1 Formol 04 WS Formol 05 WS Formol 03 Reactor Product Formol 07 Formol 02 Formol Product Formol 01 WS Recycled Methnol Polyoxymethylene glycols учитываются до MG5 - HO(CH20)5H Polyoxymethylene hemiformals учитываются до HF5 - CH3(OCH2)5OH www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Расчет системы Gas MG + Me HF + W FA + W MG FA W Me Mg HF Паровая фаза: идеальная но но учитывается химическое равновесие (образование methylene glycol и Liq FA W Me Mg HF образование hemiformal) FA + W MG MGn-1 + Me MGn + W MG + Me HF + W HFn-1 + HF HFn + Me Жидкая фаза: • Химически реактивная смесь (вода, метанол, формальдегид, methylene glycol, polyoxymethylene glycols, hemiformal и polyoxymethylene hemiformals) • Неидеальность - соответствующий вариант UNIFAC Паро-жидкостное равновесие - обобщенный закон Рауля Специальный метод расчета энтальпии (учитывающий распределение олигомеров в жидкой фазе) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Примеры результатов, полученных в Simulis® Thermodynamics Concentration of hemiformal (HF) and poly(oxymethylene) hemiformals HF2 and HF3 in chemical equilibria at 276 K. Partition coefficient of formaldehyde at 333K and 383 K and ξ̃ FA = 0.01 g.g-1 ( 383 K, 333 K). 0,6 2 HF 1,5 xi / mol.mol-1 (ỹ/x)̃FA / mol.mol-1 0,4 1 0,2 HF2 0,5 HF3 0 0 0 0,25 0,5 0,75 1 0 ̃x̃*ME / mol.mol-1 Коэффициенты распределения FA в системе FA-вода-метанол 0,1 0,2 0,3 ̃x̃FA / mol.mol 0,4 0,5 -1 Концентрация HF, HF2 and HF3 при химическом равновесии при 276 K Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) www.prosim.net Пример разработанного интерфейса С DPP: расчет параметров регрессии (Dechema) MS-Excel Add-In Пакет программ ProSim MATLAB Toolbox Simulis Thermodynamics Экспорт файлов A.P.I. Использование Simulis® Thermodynamics в DPP www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Зачем нужен регрессионный анализ данных? Коэффициенты бинарного взаимодействия (BIP) в базах данных систем моделирования технологических процессов имеют ограничения: Доступны для ограниченного числа систем Получены не всегда анализом тех же моделей, для которых используются при моделировании Модели расчета упругости паров в программах моделирования не всегда соответствуют доступным данных Получены из данных паро-жидкостного равновесия. Поэтому дают хорошие результаты для предсказания равновесия, но часто плохо предсказывают другие свойства: избыточные энтальпии,… www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) DPP и Simulis® Thermodynamics DPP: Data Preparation Package from Закрывает разрыв между теплофизическими данными (отдельными измеренными значениями) и моделями в программах моделирования технологических процессов Помимо выбора и графического показа данных, DPP выполняет подбор параметров моделей, а также сравнение моделей между собой (например моделей NRTL vs. Wilson vs. UNIQUAC или сравнение упругости паров по уравнениям Antoine vs. Wagner). www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Архитектура DPP Базы данных: DETHERM (Dechema) DIPPR TRC In-house etc… Aspen Properties IK-CAPE Thermodynamics Simulis® Thermodynamics Поскольку параметры должны быть увязаны с моделями, для которых они будут использоваться, DPP не сожержит термодинамических моделей GUI Графическ. подсистема Optimizer Neutral File Interface (IK-CAPE PPDX) Термодинамические модули: Thermo Interface DPP Данные Параметры моделей Simulators: AspenPlus ProII ProSimPlus etc… www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) The Optimizer (оптимизатор): сердце DPP Обеспечивает одновременный регрессионный анализ нескольких типов данных экспериментов например: VLE + LLE + HE + ∞ + Азеотропы Можно задать разные веса разным наборам данных Использовать различные функции ошибок Наим. квадратов, 2, Абсолютную, Maximum-Likelihood + 2, ... Ограничить некоторые переменные или задать их значения Использовать оптимизационные алгоритмы с учетом типа решаемых задач Simplex (Nelder-Mead), Powell, Fletcher-Reeves, BroydenFlechter-Goldfarb-Shanno, Gauss-Newton modified www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Последовательность действий Традиционные термодинамические пакеты Внутри X Thermo package Базы данных : Задание данных Выбор компонент Выбор моделей Сохранить задачу Внутри DPP Загрузить файл *.yyy DETHERM (Dechema) DIPPR In-house etc… Данные Как файл *.yyy Загрузка данных Оптимизировать X Inc. products Выбранные параметры модели DPP Optimizer X Thermo (DLLs) (Модели и VLE равновесие) Экспорт параметров как файл *.xxx Выполненная работа может быть использована только для продуктов X Inc. Интерфейс нужно обновлять для каждого нового релиза продуктов X Inc. (поддержка нескольких интерфейсов) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Последовательность действий для Simulis® Thermodynamics Внутри DPP Задание данных Выбор компонент Выбор моделей Прямой доступ к Simulis® Thermodynamics "calculators" editor БД DETHERM, DIPPR, TRC, In-house, etc… Данные Загрузка данных Оптимизировать DPP optimizer Simulis® Thermodynamics (модели и VLE равновесие) Создать "Simulis Thermo Package" Термодинам. модель, наиболее подходящая на основании данных экспериментов CAPE-OPEN совместимое compatible modeling ПО (AspenPlus, HTRI, gPROMS, …) environment ПО-клиент MS-Excel, MATLAB, ProSimPlus, etc (AspenPlus, HTRI, gPROMS, …) ® CAPE-OPEN совместимый Пакет ТФС Simulis Thermodynamics www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Концепция «пакета данных» В больших организациях термодинамические модели могут готовиться «Экспертом по термодинамике». Эксперт: Проверяет данные по индивидуальным компонентам, Выбирает адекватную термодинамическую модуль, Подбирает коэффициенты бинарного взаимодействия, etc… Для более надежного моделирования конкретного процесса При использовании Simulis® Thermodynamics, знания такого эксперта будут доступны всей организации www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Концепция «пакета данных» Он сохраняет и защищает свои знания создавая «пакет данных» «Пакет данных» содержит всю информацию, нужную для расчета конкретной системы (данные, модели, параметры) www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Концепция «пакета данных» Таким «пакетом данных» легко управлять благодаря автоматически генерируемой программе… …которая разошлет его по e-mail или интернет всем конечным пользователям компании www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Концепция «пакета данных» Конечные пользователи смогут использовать эту модель: в своем обычном ПО (пакеты данных CAPE-OPEN - совместимы) с той же эффективностью не заботясь больше от термодинамике без риска случайной модификации полностью единообразно с другими расчетами для данного продукта www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) «Режим эксперта» Поддержка комбинации VBScript, внешней DLL и встроенных моделей DLL пользователя для расчета H и Cp H (Cp) Cp H (Cp) Встроенная DLL для расчета H и Cp H (Cp) Cp H (Cp) Однако, "true reentrance" между режимами нет www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim) Примеры интересных комбинаций Внешнее ПО создающее пакеты CO 1.0 (Aspen Properties, Multiflash, PPDS,…) 1.1 CAPE-OPEN "socket" 1.1 Simulis Thermodynamics CAPEOPEN "plug" ПО имеющее CO Thermo Socket Aspen Plus, ProII, Aspen HYSYS, HTRI, gPROMS … 1.0 Можно использовать любимый термодинамический пакет совместимый только с Thermo 1.0… …в приложениях совместимых только с Thermo 1.1… …и наоборот www.prosim.net Семинар ProSim / NTP Truboprovod (Москва) – 28 октября 2011 Презентация Simulis Thermodynamics - Stéphane Déchelotte (ProSim)
