【文章內(nèi)容簡介】 7 38 ? ④ 用 “ 合并單元 ” 代替回路，構(gòu)成簡化矩陣，重復(fù)②。 ? 故計算順序為：① (② ,③ ) (④ ,⑤ ,⑥ ) 0 1 0 0 R39。39。A= ②③ ④⑤⑥ ②③ ④⑤⑥ 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 39 示例 2 ? ① 寫出描述系統(tǒng)的鄰接矩陣。 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RA= ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 40 ? ② 剔出行或列全為零的單元，并計入計算順序，寫出降階矩陣。 ? ③用通路搜索法找出回路。 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 ??AR3 4 5 3 6 7 8 7 4 5 3 4 3 4 6 7 8 7 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 41 ? ④ 用 “ 合并單元 ” 代替回路，構(gòu)成簡化矩陣，重復(fù)②。 ? 故計算順序為 : ? ① ② （③④⑤） ⑥ （ ⑦⑧） ⑨ 0 1 0 0 0 1 0 0 0 ???AR ③④⑤ ⑥ ⑦⑧ ③④⑤ ⑥ ⑦⑧ 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 42 系統(tǒng)分割（隔）步驟 ? ① 寫出描述系統(tǒng)的鄰接矩陣。 ? ②剔出行或列全為零的單元，并計入計算順序，寫出降階矩陣。 ? ③用通路搜索法找出回路。 ? ④用 “ 合并單元 ” 代替回路，構(gòu)成簡化矩陣，重復(fù)②。 ? ⑤排出 計算順序 。 ? 注：計算順序盡可能由小到大排列 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 43 過程系統(tǒng)模擬的序貫?zāi)K法 ? 序貫?zāi)K法的基本原理 ? 序貫?zāi)K法的基本問題 ? 化工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型 ? 系統(tǒng)分隔與排序 ? 再循環(huán)物流的斷裂 ? 斷裂物流變量的收斂 ? 序貫?zāi)K法解設(shè)計問題 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 44 再循環(huán)物流的斷裂 ? 基本概念 對 包含循環(huán)流的不可分隔子系統(tǒng) ，按照一定原則選擇斷裂物流，確定迭代計算順序。 S8 2 3 4 5 6 1 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S9 S10 某六單元過程系統(tǒng) 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 45 ? 最佳斷裂準(zhǔn)則 ? （ 1）斷裂的物流 總數(shù) 最少； ? （ 2）斷裂物流的 變量數(shù) 最少 ? （ 3）斷裂物流的 權(quán)重因子之和 最少 ? （ 4）斷裂回路的 總次數(shù) 最少 每個回路只切斷一次最好 ， 應(yīng)盡量避免一個回路多次被切斷 ， 對于必須多次切斷的系統(tǒng) ， 應(yīng)盡量避免強(qiáng)回路多次被切斷 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 46 斷裂方法 ? （ 1） Upadyhe— Grens斷裂法（無多余切斷法） ? a:寫出回路矩陣，同時求出物流頻率 ρ和 θ 該物流出現(xiàn)在各個回路中的次數(shù) ， 等于回路矩陣中各列元素值之和 1 切斷物流 2 初始值 0 與切斷物流同處一回路的物流 θ 判別標(biāo)記 A B C D 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 ρ θ 2 4 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 47 ? b:① 在 θ值為 2的物流中尋找頻率 ρ最大的一股物流作為切斷物流，并在對應(yīng)的 θ項標(biāo)記 θ＝ 1 ? ② 同時標(biāo)記所有與切斷物流同處一回路的其他物流的 θ項為 0。 ? ③判別回路矩陣中各物流的判別標(biāo)記等于 0或者 1嗎 ?若滿足該判據(jù)則轉(zhuǎn) (c)步，不滿足返回①。 ? c：標(biāo)記 θ＝ 1的物流為無多余切斷組。 ? 切斷物流為 S2 故計算順序為： ③ ④ ① ② A B C D 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 ρ θ θ 2 4 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 0 1 0 0 0 0 0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 48 回路斷裂步驟 ? a:寫出回路矩陣，同時求出物流頻率 ρ和 θ。 ? b:① 在 θ值為 2的物流中尋找頻率 ρ最大的一股物流作為切斷物流，并在對應(yīng)的 θ項標(biāo)記 θ＝ 1。 ②同時標(biāo)記所有與切斷物流同處一回路的其他物流的 θ項為 0。 ③判別回路矩陣中各物流的判別標(biāo)記等于 0或者 1嗎 ?若滿足該判據(jù)則轉(zhuǎn) (c)步，不滿足返回①。 ? c：標(biāo)記 θ＝ 1的物流為無多余切斷組。并排出計算順序。 ? 注：如果 ρ相等，則任選一個。 計算順序不唯 一。 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 49 （ 2）其他無多余斷裂（ Westerberg） ? 原則： 若某單元的輸出物流，均已被斷裂，那么就用該單元的輸入物流來代替輸出物流。 S2 S1, S4 ,S7 S6, S5, S4 ,S7 S3, S4 ,S5 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 50 （ 3）斷裂物流的權(quán)重因子之和最少法 ? S2： 9 ? S1, S4 ,S7 ： 2+3+2=7 ? S6, S5, S4 ,S7 ： 4+3+3+2=12 ? S3, S4 ,S5 ： 2+3+3=8 ? 故最優(yōu)斷裂組為： ? 結(jié)論：分隔過程不唯一，分隔結(jié)果唯一；斷裂過程不唯一，結(jié)果也不唯一，故計算順序不唯一。 S1, S4 ,S7 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 51 序貫?zāi)K法的基本問題 ? ① 迭代變量的選擇； ? ② 計算順序的確定； ? ③ 修正循環(huán)流假定值的迭代方法。 ? 應(yīng)如何對斷裂物流設(shè)定猜值，達(dá)到快的收斂速度？ ? 如何調(diào)整下次的猜值（即收斂算法） ？ ? 如何判斷收斂（即收斂的判據(jù)）？ 化工系統(tǒng)工程 — 第二章 化工過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析 2022/8/27 52 斷裂物流變量的收斂 ? 一、不可分割（隔）子系統(tǒng)迭代收斂計算思路 ? 基本思想 ? 用回路斷裂的方法解不可分割（隔）子系統(tǒng)，以斷裂物流上變量為迭代變量，通過迭代計算得到的不可分割（隔）子系統(tǒng)解。 化工系統(tǒng)工