工业裂解炉数学模拟的加速算法

乙烯裂解炉裂解过程模拟是一个复杂的迭代试算过程 ,现有模拟方法计算时间冗长 ,难以用于在线优化。为此提出的加速算法把裂解过程中的能量平衡关系式作适当简化 ,把反应管管壁温度的求解转换为解一元四次方程的根 ,从而直接得到温度沿管长的微分方程式 ,再结合反应物料和压力沿管长的微分方程式 ,使得裂解过程由一套新的、完整的微分方程组来描述 ,并在模拟过程中对能量关系式的简化作了逐步改进的处理。工业实例表明该算法避免了复杂的迭代计算 ,模拟计算的速度比以前的算法提高约 1/18,同时模拟准确度也有相当的保证     

裂解炉管结构对裂解产物收率影响的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent 6.3,在相同温度边界条件下分别对3种不同结构的炉管管内石脑油的裂解反应进行了三维数值模拟,深入分析了3种不同结构炉管的轴向、径向的温度分布和主要裂解产物浓度的分布规律。模拟结果表明,炉管结构对炉管长度方向上以及炉管径向上的温度分布和主要裂解产物浓度的分布规律有着显著影响。用数值模拟方法裂解炉管对掌握管内部的裂解反应和主要裂解产物的分布规律有着重要作用,可以为炉管的结构优化设计提供理论依据。     

高炉操作仿真培训系统的分析与设计

从高炉操作培训的功能分析入手，结合计算机的高速计算，演示和控制功能，提出了高炉操作仿真培训系统的总体框架和硬件配置，并给出了实现该系统的具体方法。     

模拟高炉值班室操作仿真系统

根据仿真系统的理论和高炉操作的特点，开发了一个模拟高炉值班室操作的仿真系统，建立了数学统计模型。该系统采用菜单操作方式，人—机界面方便灵活，系统结构通用性强。现场数据的实际验证表明，该系统在培训用户和调试专家系统方面，取得了较满意的效果。     

新型乙烯裂解炉炉管材料及表面预处理技术研究进展

综述了乙烯裂解炉结焦的机理及影响因素,并综述了现有的乙烯裂解炉结焦抑制技术和装置,着重介绍了新型乙烯裂解炉炉管材料及炉管内表面预处理技术的国内外研究最新进展.     

区域法在SRT-Ⅲ型裂解炉模拟计算中的应用

针对国内某引进的SRT-Ⅲ型裂解炉,采用区域法理论,将炉内分成许多区,列出其热平衡方程式,最终求得炉内的温度和裂解产物等的分布信息,并与实测值进行了比较,表明所建模型是准确的。     

工业裂解炉计算机控制模型与优化

在工艺数学模型的基础上，采用正交实验设计方法在计算机上进行模拟数学实验，通过非线性逐步回归的方法，得到乙烯和丙烯的简化计算机控制模型，并借助机理模型结果，验证控制模型的可靠性。对乙烯瞬态收率和操作周期，以一个周期内乙烯产量为目标函数，得到石脑油在SRT-Ⅲ型工业裂解中静态最优操作条件，并对在最优操作条件和现行操作条件下的模拟结果进行了比较。     

银催化剂上乙烯选择氧化反应的强制周期操作

本文以乙烯在银催化剂上的选择氧化反应作为模型反应,通过实验研究证明,在适宜的周期操作条件下,反应器的操作特性优于最佳稳态.在此基础上,从反应机理、动态响应和周期操作特性相互关系的角度,对这一重要体系作了进一步的研究,从而在理沦上对这一体系在周期操作下时均性能的改善作了解释.     

含静态混合元件乙烯裂解炉管内流场的数值模拟

采用计算流体动力学(computationalfluiddynamics,CFD)的方法,计算了含静态混合元件炉管内的流场.数值模拟结果表明,采用静态混合元件的乙烯炉管中流体的混合被强化,从而强化了传热.根据其数值模拟的速度场,提出了一种基于速度分析的CFD结果评价方法,定性和近似定量地演绎了工程测试的数据,使计算模型和数值模拟结果在实验中得到了验证.该方法可望在同类流体的研究中推广应用.     

乙烯裂解炉的数学模型及状态估计

本文以大型乙烯装置的裂解炉为背景,在建立静态数学模型的基础上,应用推广的卡尔曼滤波器的方法,估计裂解炉沿管长的反应温度和各组分浓度的分布。仿真结果表明,温度和浓度都较好地接近工厂的实测值。     

二氯乙烷裂解过程的模拟与优化

建立了二氯乙烷裂解制氯乙烯过程的数学模型；运用别洛康方法，对年产１０万吨的二氯乙烷烷裂解炉进行了分区模拟计算和优化分析，计算了裂解炉炉膛温度分布对二氯乙烷裂解过程的影响；提出了优化的裂解炉燃料配比，炉膛温度分布和可行的增产措施。     

Cr25Ni35Nb和Cr35Ni45Nb裂解炉管的抗高温渗碳能力

以Cr25Ni35Nb和Cr35Ni45Nb合金为炉管材料对象,通过渗碳试验研究了高温(1 000和1 100 °C)下2种合金的渗碳动力学规律,采用金相和扫描电子显微镜观察分析其中Fe、Cr、Ni与Nb元素含量和渗碳层变化、组织结构及微区成分转变的情况,并对其抗渗碳能力进行分析.结果表明：Cr35Ni45Nb的抗渗碳能力比Cr25Ni35Nb更强;经2次渗碳后,2种合金试样出现了表面渗碳层剥落的现象,且Cr25Ni35Nb较为严重,并使得裂解炉管结焦而管壁变薄,从而降低了炉管的承载能力和服役寿命;合金的非渗碳层区域析出了大量弥散的碳化物,碳化物的密度随渗碳层与试样表面距离的增加而降低;在1 100 °C下,2种合金的骨架状组织形态消失,且晶界处碳化物出现了剥离.     

竖炉焙烧过程优化操作运行与控制仿真实验平台

竖炉焙烧过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出间的动态特性具有非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化的综合复杂性.为解决其优化操作运行与控制问题,建立了具有开放性和模块化的焙烧过程优化操作运行与控制半实物仿真实验平台.该平台采用优化运行层和常规控制层两层结构组成的操作运行与控制策略来设计开发.主要由优化运行系统、过程监控系统、PLC控制系统、虚拟执行机构与检测装置和对象模拟计算机系统组成.该平台实现各个系统的无缝集成,其过程信号与工业现场一致,实验结果表明了其有效性.     

水轮发电机组动态全过程仿真模块化建模研究

提出了面向水轮发电机组各物理子系统的模块化动态全过程仿真模型.开发了同步发电机、励磁系统、AVR、水轮机及其调速系统模块化模型库,针对各模块的特点和仿真速度及精度的要求,可采用不同的仿真算法和计算步长.该模型库适用于水轮发电机组的快速电磁暂态和中长期的机电暂态过程研究,可用于大中型水电站动态全过程仿真.用户可根据仿真的需要,采用“搭积木”的方式,方便地构造水轮发电机组动态仿真模型.将该模型的计算结果与精确的联立解法及PSASP运行结果进行了比较,说明了该模型的有效性.采用这种方法,可大大简化大中型水电站仿真模型的开发及维护工作.     

机载雷达通电的软件模拟设计

以LabWindows/CVI为开发平台,介绍了某型机载雷达通电的软件模拟设计方法。     

空气预热器技术应用于乙烯裂解炉的计算流体力学模拟

为了深入了解裂解炉内的辐射及燃烧情况,并分析空气预热器的效果和影响,采用计算流体力学软件Fluent对KBR型乙烯裂解炉炉膛辐射段的流动、燃烧反应及辐射传热进行了三维模拟。在得到炉膛中温度场、主要组分质量分数分布等情况的基础上,对裂解炉安装空气预热器、预热进入炉膛底部燃烧器的空气的情况进行了研究。分析得出投用空气预热器的节能效果及对炉膛运行的影响。模拟结果与工业实际符合较好,为空气预热器的应用提供了理论上的参考。     

铁路运输过程控制模拟实验系统中列车运行仿真模型的研究

阐述了一种基于离散事件系统模拟的列车运行仿真模型它综合考虑了列车运行过程中可能遇到的种种情况，在应用于铁路运输过程控制模拟实验系统中，收到了很好的效果．     

非结构网格在周期性充分发展流动数值模拟中的应用

为了解决周期性充分发展流动数值模拟的计算复杂性，该文提出了非结构网格上周期性边界进出口条件相互回代的方法。应用此方法对横掠叉排管束周期性充分发展层流流动进行了数值模拟，并将其结果与流动进口内8个管束层流流动的充分发展区域的数值模拟结果进行了比较，得到了较一致的结果。实验表明：单周期上进出口条件相互回代的方法可以替代多周期的数值计算，从而简化了计算过程，节省了计算时间。     

乙烯精馏塔的动态模拟

以工业装置为背景,建立了乙烯精馏塔的动态模型。用FORTRAN语言编程,在CDC机上进行模拟。研完了该塔的几个主要变量(进料流量、进料组成、侧线产品流量、再沸器热量)存在阶跃干扰下,该塔的动态特性,获得了与定性概念相一致的模拟结果。     

材料拉伸实验操作计算机仿真

针对Reger电子式拉伸试验机,以Flash mx2004为主要工具,开发出材料拉伸实验操作仿真系统。该系统由试验机构造与工作原理、开机与关机、夹具与试样安装、操作过程演示与练习、模拟实验五大模块构成。各模块的运行既可自动演示,也可以根据操作者的要求逐步进行。文中还对系统中主要模块的运行过程作了一定的介绍,通过该系统,学生可学习并掌握拉伸试验机的操作过程及实验结果的输出。同时,数据库中的力学性能曲线对材料研究也有一定的参考价值。