1、模型分析功能,湯吉海 2006年8月,ASPEN PLUS入門,第七章 模型分析功能,7.1 敏感性分析（Sensitivity） 7.2 設計規(guī)定（Design Specification） 7.3 優(yōu)化（Optimization） 7.4 數(shù)據(jù)擬合（Data Fit） 7.5 工況研究（Case Study）,7.1 靈敏度分析,靈敏度分析是檢驗一個過程如何對變化的關鍵操作變量和設計變量反應的一個工具。 用靈敏度分析來驗證一個設計規(guī)定的解是否在操作變量的變化范圍內(nèi)。 用靈敏度分析做簡單的過程優(yōu)化。 用靈敏度分析模塊生成隨進料物流、模塊輸入?yún)?shù)或其它輸入變量變化的模擬結果的表和（/或圖）。,

2、靈敏度分析的步驟,建立一個靈敏度分析塊。 標識被采集的流程變量。 標識要操縱的輸入變量來生成一個表。 定義你要ASPEN PLUS將什么制表。 輸入可選的Fortran 語句,被采集的流程變量的標識,對于標變量，為6個或6個以下字符 對于矢變量，為5個或5個以下字符 以字母開頭（A-Z） 后跟字母數(shù)字型字符（A-Z，0-9） 不要以IZ或ZZ開頭,操縱變量,操作變量名 變化范圍 值列表 下限上限和等距點的個數(shù)（#Point） 上限下限和點間的增量（Incr） 報告標簽,敏感性分析的計算示例,甲基環(huán)己烷萃取精餾塔的分析 通過ASPEN PLUS的敏感性分析找出精餾塔頂甲基環(huán)己烷純度與苯酚加入量的

3、關系，同時確定在苯酚加入量變化之后的塔頂冷凝器和塔底再沸器的熱負荷變化情況 熱力學模型選擇UNIFAC模型。,7.2 設計規(guī)定,設計規(guī)定：指定要操縱（調(diào)整）的一個模塊輸入變量、過程進料物流變量或其它模擬輸入變量來滿足規(guī)定。 設計規(guī)定通過調(diào)整一個由用戶指定的輸入變量來達到它的目標。 被采集變量：為一個流程變量或一些流程變量的函數(shù)指定一個你所希望的值。 被操縱變量：選擇調(diào)整一個模塊輸入變量或過程進料變量以便滿足設計規(guī)定。,設計規(guī)定的收斂,設計規(guī)定產(chǎn)生必須迭代求解的回路。缺省情況下，ASPEN PLUS為每個設計規(guī)定生成一個收斂模塊并排序。 在物流或模塊輸入中提供的被操縱變量的值被用作初始估值。 規(guī)

4、定還必須有一個允差的方程是： |規(guī)定值-計算值|允差 通過選擇相應Convergence（收斂）模塊的Results（結果）頁面，可以查看收斂模塊的摘要和收斂歷史。,設計規(guī)定的步驟,建立設計規(guī)定。 標識設計規(guī)定中所用的被采集流程變量。 為一個被采集變量或一些被采集變量函數(shù)指定目標值并指定一個允差。 標識一個為達到目標值而被調(diào)整的模擬輸入變量，并指定調(diào)整該變量的上下限。 輸入可選的Fortran 語句。,采集變量函數(shù)指定目標值,被調(diào)整的模擬輸入變量,設計規(guī)定的計算示例,從靈敏度分析的結果可以看出，為了使塔頂餾出物中甲基環(huán)己烷的純度（摩爾分率）達到98%，萃取劑苯酚的進料流率大約在750kmol/

5、hr左右。為了確定使得塔頂餾出物中甲基環(huán)己烷的純度（摩爾分率）達到98%所需萃取劑苯酚的進料流率的具體值，可以通過ASPEN PLUS模型分析功能中的設計規(guī)定（Design Specification）完成。,7.3 優(yōu)化,優(yōu)化：通過調(diào)整決策變量（進料物流、模塊輸入或其它輸入變量）來使一個用戶指定的目標函數(shù)最大化或最小化 。 優(yōu)化問題的收斂 SQP方法（順序二次編程方法 ）：最先進的擬牛頓非線性編程算法。它可以將斷裂流、等式約束和非等式約束與優(yōu)化問題同時收斂 Complex方法（復合型算法 ）：可行路徑“黑箱”式搜索法,優(yōu)化的步驟,創(chuàng)建一個優(yōu)化問題。 標識目標函數(shù)中所用的被采集變量。 為一個被采集變量或一些被采集變量的函數(shù)指定目標函數(shù)，并標識出與問題有關的約束。 標識出為使目標函數(shù)最大或最小而被調(diào)整的模擬輸入變量，并指定它們可被調(diào)整的上下限。 輸入可選的Fortran語句。 定義優(yōu)化問題的約束條件。,目標函數(shù),被調(diào)整的模擬輸入變量,與問題有關的約束,推薦的做優(yōu)化過程,從一個模擬開始（而不是從一個優(yōu)化開始）。使用該方法有下列原因： 較容易檢測到模擬中的流程錯誤。 用戶可以確定合理的規(guī)定。 用戶可以確定一個合理的決策變量范圍。 用戶可以為斷裂物流得到很好的估值。 在優(yōu)化之前