第三章 过程系统的模拟1

第三章专题一流程结构的图形表述流程图A混合器B反应器C精馏塔D分流器1,2,3,…,7：代表各物流的流线1、流程图（Flowsheet）2、信息流图（Informationflowdiagram）信息流图

信息流图的模块和流线对应着流程图中的设备和流线

3、信号流图（Signalflowdiagram）信号流图信号流图中只有物流没有设备每个符号表示一股物流通过有向联线将输入流线和输出流线转化的关系表达清楚流程结构的矩阵表述1、过程矩阵（Processmatrix）矩阵的行表示单元设备，列表示流线；元素的（－）表示输出，（＋）表示输入。矩阵行数＝设备数，矩阵列数＝最多流线数最常用2、流线联系矩阵（Streamconnectionmatrix）以流线为主，写出每条流线是从哪一单元输出，向哪一单元输入流线联系矩阵3、关联矩阵（Occurrencematrix）将单元和流线各视为一类事物，某单元上联接着的流线，就属于是同该单元有关联，否则就无关联。关联矩阵流线1流入单元A流线7从单元D流出流线1与D无关4、邻接矩阵（Adjacencymatrix）邻接矩阵：在一个具有网络结构的事物中，网中两个结点之间，或者互相邻接，或者互不邻接。用来表明这种关系的矩阵，叫做邻接矩阵。邻接矩阵单元i，j之间的联系称为联结方程：11223344556677889121091110121113实例（1）流程图（2）信息流图

工艺流程图的有向图或信息流图（Informationflowdiagram)基本概念：节点——设备单元边——流股子图路径

循环回路或环路1271211121435467891011121368354910

3.2.2矩阵表示（1）过程矩阵(ProcessMatrix)Rp

表达过程系统单元设备与流股之间的关系，由流股将相关设备关联起来。单元设备序号相关物流号流入该节点的流股+流出该节点的流股-12341112-1

1-2（2）邻接矩阵（AdjacencyMatrix)RA

一个由n个单元或节点组成的系统，其邻接矩阵或相邻矩阵可表示为n×n的方阵。123456789101112流入节点j流出节点i121112111011RA=j123456789101112i214357689101211010000000000001000000000000100000001000010000000000001000000000000101000000000001000001001000000000000000100000001000010000000000000000000000000空的列（元素都为零）：系统中没有输入的节点；例第1列空的行（元素都为零）：系统中没有输出的节点。例第11、12行邻接矩阵：（3）关联矩阵（IncidenceMatrix)RI元素Sij=-1，边（流股）j为节点（单元设备）i的输出流股

1，边（流股）j为节点（单元设备）i的输入流股

0，边（流股）j与节点（单元设备）i无关联RI=j1234567891011121314i214357689101211-100000000000001-100000000000001–10000010000-1001-100000000000001-100000000000001-1010-10100000001-100000000000001-1-1000000000000001-100000000100001-1-100000000000001000000000000