初中数学2010年安宜初级中学八年级(下)期中数学试卷(含答案) (3)

上课地点,第2章 Hysys软件的使用入门,一、Hysys简介,Hysys的个人简历,1976年，Hyprotech公司成立，这个公司由加拿大的卡尔加里大学创立1980年，推出了其稳态流程模拟软件HYSIM1985年，推出其稳态和动态集成的模拟平台hysys（hyprotech system for engineers）1997年，AEA公司和hyprotech公司合并，hyprotech成为AEA公司的子公司，HTFS由hyprotech接管2002年，Aspentech收购hyprotech及其产品2004年，FTC判定垄断经营Aspentech必须拆分hyprotech的全部产品, Honeywell公司获得了hyprotech公司的全部软件产品和OTS业务,Hysys的个人简历,2006年，Aspentech公司的原hyprotech研发总部关闭，研发人员都被雇佣到Honeywell的研发部门Aspentech和Honeywell之间达成的协议主要有：1. Aspentech公司将保留hyprotech产品许可，以继续实施、推广、销售和开发hyprotech的权利2. Aspentech公司在三年内不参与OTS业务竞争3. 两年支持协议，对转让的hyprotech产品，Aspentech公司将继续为Honeywell公司提供新版产品的源代码2004年12月23日交易完成发展历程：,二、Hysys结构和特点,Hysys构成(续),结构特点,多流程结构所有的结果都可以双向地扩展到整个流程，包括当全部计算不能完成时，短暂的局部信息计算结果。这意味着用户可以从任何位置开始模拟，并利用可用的信息使流程实现最大的利益。当计算完成后，其计算结果可以被直接利用，因此用户能够获得对过程中的每一个独立方面的最完全的理解事件驱动操作当单元操作和基础物性包具备足够的必要信息时，Hysys 便会完成计算子流程(Sub-flowsheet)任何单元都可独立在一个子流程中单独运行，直到返回到总流程并自动计算后其结果才会影响其它单元,流程与子流程,界面介绍,模拟环境界面,菜单树,工具栏,模型库,流程图绘制区域,流程图绘制工具栏,状态区域,工作窗口,Design 使用多种方法显示过程信息 独立的物性窗口(Property View)以显示特定对象的全部信息 PFD （Process Flow Diagram）构建流程图和检查模拟过程连接性的图形环境工具 工作簿（Workbook）以表格形式显示信息 图和表格摘要（Tabular Summaries）显示当前安装的物流和单元模块,帮助,帮助专题内容- 适用于浏览整个文档。 用户指南和参考手册均包含在帮助中。在用户指南中的所有信息在Hysys用户手册下均可以找到。索引 -使用索引项来寻找关于某个专题的帮助寻找 -用于查找关于含有任何字或词的专题的帮助“这是什么?” 帮助从帮助菜单中选择 “目前表格的帮助?”然后在任何区域上单击得到这一项目的帮助,表页的功能,当你选择了表页上的一个域(在域中单击鼠标左键),窗口底部的提示区域给你有关该域的信息 在域中的下箭头上单击，产生该域可能输入值的列表输入一个字母将在列表上产生以该字母开始的下一个选择Tab 键将带你到表页的下一个域,构成-Simulation Basis,模拟基础管理器,组份列表 物性方法 虚拟组份 油管理器 反应列表,构成-Simulation Enviroment,模拟环境：,主流程 子流程 塔流程(特殊子流程）,环境,Hysys中的五个环境：基础环境原油特性环境主流程环境子流程环境塔环境,环境,基础环境：开始模拟首先进入基础环境，在这里要创建、定义、修改流程模拟使用的流体包。原油特性环境：通过创建和定义化验和调和组分来描述油品。原油环境只能从基础环境中进入。主流程环境：是主要的工作环境，通过流股、单元模块和子流程来定义主模拟流程。,环境,子流程环境：嵌在主流程环境中，在这里可以定义物流、单元模块和其它子流程。塔环境：塔环境是特定的子环境，包括塔盘段、冷凝器、再沸器、侧线汽提塔、中段回流等。塔环境不能包含子环境。,环境,流程模拟环境关系图,新的模拟工况,模拟基础环境,主流程环境,塔环境,石油表征环境,子流程环境,子流程环境,环境,环境的优点：层次清晰节省计算时间当你对基础环境做修改，所有的流程被“挂起”，直到完成修改回到主环境，流程才能继续计算。子流程的“挂起”是按照模拟中的流程层次进行运作。“挂起”的概念只适用于稳态计算。,环境,例：如下流程,主流程,子流程A,子流程B,子流程C,子流程D,子流程F,子流程E,环境,当你进入子流程F修改其中某塔的塔盘数时，所有其它的流程将“挂起”，直到子流程F得到满意的方案；当返回主流程时，所有流程基于新的方案自动重新进行计算。假如你要对子流程D做修改，那么除了子流程D和E其它流程都将被“挂起”，一旦D 得到一个新的解决方案，可以向上移动到C，C将重新进行计算。最后当你返回到主流程，其他流程（A、B、F） 将重新进行计算。如果不按分层顺序作流程改变，Hysys将强迫做完整的重新计算。,三、单元操作模型的介绍,目的:介绍软件中单元操作模型的分类以及特点,操作分类,可模拟的操作类型,Hysys单元调色板,Material and Energy Streams,Unit Operations,F4 KeyObject Palette,Sub-Flow Sheets and Columns,Logical Operations,单元操作模型类型,换热设备管线设备动力设备分离过程设备塔反应器固体分离电解质操作逻辑块模型,换热设备,空冷器加热/冷却器热交换器燃烧炉液化气换热模型,管线设备,混合器管线部分压缩器管线三通阀安全阀,旋转设备,离心压缩机或膨胀机往复式压缩机泵,分离过程设备,分离器(闪蒸罐)三相分离器旋转设备罐简捷蒸馏塔组分分离器,塔,蒸馏塔吸收塔再沸吸收塔回流吸收塔简捷蒸馏塔三相蒸馏塔萃取塔,反应器,一般反应器 固定转化率反应器 Gibbs自由能反应器 平衡反应器连续搅拌式反应器活塞流反应器,固体分离,简单固体分离器旋风分离器水力旋分器旋转真空分离器Baghouse过滤器,电解质操作,中和过程沉淀过程结晶过程,逻辑块模型,调节模块平衡模块循环模块选择器模块设置模块控制器模块数据表模块物流分割模块逻辑操作转移函数数字点模块,四、开始流程模拟,流程模拟的一般步骤,1.启动模拟基础管理器 添加组分2. 添加物性包3. 选择单位集4. 添加物流 5. 画流程6. 设定参数7. 运行，查看结果表单, 苯分离流程操作条件,练习：苯分离流程操作条件,Feed,T = 1000 F,P = 550 psi,氢气: 405 lbmol/hr,甲烷: 95 lbmol/hr,苯 : 95 lbmol/hr,甲苯: 5 lbmol/hr,T = 200 F,Pdrop = 0,T = 100 F,P = 500 psi,P = 1 atm,Q = 0,使用 PENG-ROB 物性方法,完成时另存为:文件名: CAD0001,模型库/Cooler,模型库/Separator,练习：苯分离流程操作条件,目的:添加流程的工艺条件和进料物流条件.,由苯流程练习中创建的流程开始(另存为 CAD0001),按下页所示添加工艺条件和进料物流条件. 问题:1. 模块 “COOL” 的热负荷是多少? _2. 第二闪蒸模块“FL2” 的温度是多少? _,练习：苯分离流程定义课程练习,目的: 建立一个图形化的流程选择相应的单元模块图标更改模块和物流的名称,启动模拟,选择“新工况”按钮或者文件菜单下新建/工况，进入软件的基础管理器,在Hysys的单位可以在工具菜单下(Tools/Preference)的变量(Variables)标签下进行定义:使用可以在工具菜单下(Tools/Preference)的变量(Variables)标签下进行定义,用户可以建立自己的单位集。单位可以从一个现存单位集拷贝,然后修改。,设置单位,建立模拟,进入下列窗口(基础管理器/组分标签)后单击“添加”按钮。,组分,为工况选择组分/单击“添加纯组分”按钮,组分,使用 Components Specifications 表页来定义模拟所需的所有组分如果可用的话,每个组分的物性参数是从数据库中检索的纯组分数据库包含诸如分子量、临界性质等参数。数据库查找的顺序是在数据库页面中定义。可以使用匹配(Match)方式进行查找。组分查找方式部分名字、全名、分子式。组分的类型包括常规组分和虚拟组分。,组分定义表格,定义物性方法(流体包),进入下列窗口(基础管理器/流体包)后单击“添加”按钮。,定义物性方法(流体包),这组包含所有可应用的物性方法,过滤器列表,定义物性方法(流体包),流体包定义后界面,流体包里面提供任何附加信息,参数 纯组分/性质包信息。 二元系数 检索、提供或估计二元参数。 稳定性测试 定义用于相稳定性计算的方法。 反应 联结反应集。 列表 转到平衡基准的性质描述。 注释 描述流体包。,进入模拟环境,定义完流体包后单击“进入模拟环境”按钮。,单击进入模拟环境,进入模拟环境,进入流程图绘制界面。,根据计算的原则可知道绘图应按照流程图顺序逐一绘制，不需一次全部绘制完成。,图形化流程操作,在流程中放置一个物流:1.在模型库中的物流图标上单击2.在流程图合适的位置单击鼠标左键3. Hysys模拟计算可以单独对物流进行性质和状态计算4.物流与模型联结可以在模块内部定义或者利用绘图工具5.重复1-4步，绘制其它物流6.热流股的绘制方法相同,图形化流程操作(续),在流程中放置一个单元模块:1.在模型库中单击一个单元操作模型图标2.在流程图绘制区域的合适位置单击鼠标左健3.重复以上1-2步，绘制流程中的其它模块,图形化流程操作(续),绘制完的流程图如下:,物流,使用物流定义表页进料物流条件和组分。定义物流条件输入下列几项:温度压力汽化分率定义物流组分输入下列两项之一:总物流流量和组分分率单个组分的流量对于不是流程进料的物流。其规定被用作估值。,物流输入表,条件选项,物流输入表(续),基准转为摩尔流量,组成选项,物流输入表(续),组成选项,各组分流量,模块,双击模型进入模型的输入表单各表单定义的内容见下列图形,模块表(Cooler),模块重命名,连接选项,设计表单,模块相关能流,模块表(Cooler续),模块条件定义,参数选项,设计表单,模块表(Cooler续),模块条件定义,条件选项,工作表表单,模块表(FL1),模块重命名,连接选项,设计表单,模块相关热流,模块表(FL1续),模块条件定义,参数选项,设计表单,模块表(FL1续),模块条件定义,条件选项,工作表表单,模块表(FL2),模块重命名,连接选项,设计表单,模块相关能流,模块表(FL2续),模块条件定义,参数选项,设计表单,压降定义处置空(缺省为0相当定义了压力的条件),模块表(FL2续),模块条件定义,条件选项,工作表表单,运算工况,在模拟菜单下单击激活计算器工具栏快捷按钮快捷功能键F8,模拟状态查看,流程菜单/模拟状态导航或者工具栏快捷按钮,结果查看,物流结果 包括物流条件和组成对于所有物流 (/工具菜单/工作簿/浏览按钮/物流表单)对于单个物流(双击该物流即可)模块结果 包括计算出的模块操作条件对于所有模块 (/工具菜单/工作簿/浏览按钮/单元操作表单/浏览单元操作模型按钮)对于单个模块(双击该模块即可),结果查看(续),物流结果查看,结果查看(续),模块结果查看,模块部分结果查看,参数选项,设计表单,结果查看(续),模块结果查看,与该模块相关物流的结果查看,条件选项,工作表表单,结果查看(续),冷却器模块结果查看,模块部分结果查看,分布选项,性能表单,结果查看(续),冷却器模块结果查看性能表单 包括分布、绘图、表格、设置四个选项分布选项：换热过程的分区绘图选项：相关变量的影响趋势表格选项：结果数据表格设置选项：设置相互影响的变量,结果查看(续),闪蒸罐模块结果查看,模块部分结果查看,参数选项,设计表单,结果查看(续),闪蒸罐模块结果查看,与该模块相关物流的结果查看,条件选项,工作表表单, 含非库组分系统的使用步骤,假组分问题,C7+假组分性质：常压沸点：110 进行P-T闪蒸计算T=100，P=4000kPa，汽化分率是多少？ 进行泡点计算P=4000kPa，进料的泡点温度是多少度？ 进行露点计算P=4000kPa，进料的露点温度是多少？,1.启动模拟基础管理器 添加组分,1.启动模拟基础管理器 添加组分,1.启动模拟基础管理器 添加组分,在添加组分框中选择虚拟菜单选项，向流体包中添加虚拟组分,1.启动模拟基础管理器 添加组分,在添加组分框中选择虚拟菜单选项，向流体包中添加虚拟组分,1.启动模拟基础管理器 添加组分,在添加组分框中选择虚拟菜单选项，向流体包中添加虚拟组分,2. 添加物性包,3. 选择单位集,从tools菜单中选择Preference。点击variables表页。,4. 添加物流,4. 添加物流,五、物性包的选择,在“Property Package Selection”组中，用户可以接触导Hysys中所有能用的物性方法，还可以访问“Property Package Filter”组Property Package Filter (物性包过滤器)可使用户对所有可用的物性方法做一过滤，其过滤所依照的标准如下表:,状态方程模型(Equation of state),对于油，气以及石油类应用而言，一般是推荐使用Peng-Robinson状态方程。Hyprotech对此状态方程模型的增强使其对于在一个更宽广范围内的众多体系变得精确。该模型能高度有效而可靠地对大多数的单相、两相和三相体系提供严格的解算,活度模型,活度模型,Chao Seader 和 Grayson Streed 模型,Chao Seader法和Grayson Streed法都是比较老的半经验的方法。Grayson Streed 关联式是基于对氢的特殊经验尔对Chao Seader 法的一种推广。Hysys中仅使用由此类关联式产生的平衡数据，对于液体和气体的焓与熵则由Lee-Kesler法得出,蒸气压力模型,蒸气压力K值法模型可在低压下对理想混合物使用，“理想混合物”包括烃类体系如酮类和醇类的混合物等，这种情况下其液相装代基本上是理想的。此类模型也可用于对非理想体系的初步近似值。,其他物性包,常见体系推荐采用的模型,上机练习一,假组分问题：,C7+假组分性质：常压沸点：110物性方法： Peng Robinson计算要求：进行P-T闪蒸计算设定T=100，P=4000kPa，汽化分率是多少？进行泡点计算进料的泡点温度是多少度？ 进行露点计算设定压力为4000kPa，露点温度是多少？,物流组成：,上机实习二,组分列表：N2, H2S, CO2, C1, C2, C3, i-C4, n-C4, i-C5, n-C5, C6, H2O, C7+(NBP=110C)物性方法： Peng RobinsonGasWell 1(Mole Fraction)：GasWell 2(Mole Fraction)：GasWell 3(Mole Fraction)：,上机实习二,建立组份列表 加入库组份 自定义组份 Sortlist组份 View组份 Remove组份,上机实习二,导出组份列表 Gasplant.cml导入组份列表 Gasplant.cml查看/删除/复制 组份列表。,D:Paks,进入模拟环境,选物性方法,状态方程（气相） 活度系数（液相）,上机实习二,3,上机实习二,D:Paks,导出流体包 Gasplant.fpk导入流体包 Gasplant.fpk查看/删除/复制流体包。,上机实习二,New：新建工况Open：打开工况Save：保存文件Save As：另存Close Case： 关闭当前工况Exit：退出Hysys,对比C7 、C7+和C8的属性：,将所有组分加入组分列表，选中目标组分，单击 按钮。,上机实习二,上机实习二,建立由以下组份组成的组份列表：N2, CO2, C1, C2, C3, i-C4, n-C4, i-C5, n-C5, C6 , H2O物性方法：Peng Robinson输出流体包，并命名为UPC.fpk输出组份列表，并命名为UPC.cml,上机实习二,按F4打开模板库,单击物流图标,单击加入按钮,双击打开属性窗口,修改物流名称,输入P.V.T参数,输入物流组成（基准）,分析结果,闪蒸计算：在物流组成确定的情况下，Vf, T, P, H, S等参数，Hysys只要在这些变量中知道两个（且其中一个是T/P），即可确定其它三个变量的值。完全定义物流：闪蒸计算 + 物流流率露点计算：（汽相中产生第一滴液体）给Vf = 1, T = P, or Vf = 1, P = T泡点计算：（液相中产生第一个汽泡）给Vf = 0, T = P, or Vf = 0, P = T,上机实习二,对物流GasWell 2执行P-T闪蒸计算，设置压力为7500kpa; 温度为10C; 请问汽化分率是多少？对物流GasWell 2执行露点计算，设置压力为7500kpa; 请问露点温度为多少？对物流GasWell 2执行泡点计算，设置压力为7500kpa; 请问泡点温度为多少？按下所示数据完成物流条件,上机实习