Οδηγίες χρήσης Aspen Plus 7.1

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Εργαστήριο Θερμοδυναμικής & Φαινομένων Μεταφοράς Οδηγίες χρήσης Aspen Plus 7.1

2 Έναρξη προσομοίωσης (1/2)

3 Έναρξη προσομοίωσης (2/2) Εμφανίζεται το ακόλουθο περιβάλλον Γραμμές εργαλείων: από εδώ

4 Ρύθμιση παραμέτρων της προσομοίωσης (1/2) Γίνεται βασικά από την επιλογή Ιδιότητες/Δεδομένα στα οποία έχουμε πρόσβαση πατώντας εδώ

5 Ρύθμιση παραμέτρων της προσομοίωσης (2/2) Από τον data browser διαχειριζόμαστε όλες τις επιλογές της προσομοίωσης

6 Εισαγωγή συστατικών (1/2) Επιλογή συστατικών Γράφουμε απευθείας το όνομα του συστατικού ή επιλέγουμε Find

7 Εισαγωγή συστατικών (2/2) Εισάγουμε το όνομα, το μοριακό βάρος, το σημείο βρασμού. Επιλέγουμε το επιθυμητό συστατικό από τη λίστα και πατάμε ADD ή διπλό κλικ

8 Επιλογή θερμοδυναμικού μοντέλου (1/3) Αφού επιλέξω τα συστατικά που με ενδιαφέρουν, επιλέγω το ή τα μοντέλα τα οποία θα χρησιμοποιήσω.

9 Επιλογή θερμοδυναμικού μοντέλου (2/3) Ποιο είναι το κατάλληλο θερμοδυναμικό μοντέλο??? Εξαρτάται από τη διεργασία. Σε περίπτωση αμφιβολίας συμβουλεύσου τον Methods Assistant

10 Επιλογή θερμοδυναμικού μοντέλου (3/3) Ποιο είναι το κατάλληλο θερμοδυναμικό μοντέλο??? Μπορώ να κάνω κάποια παραδοχή?

11 Θερμοδυναμικό μοντέλο: Παράμετροι αλληλεπίδρασης (1/5) Επιλογή από διαφορετικές βάσεις δεδομένων. (όπου είναι δυνατόν) Αν δεν υπάρχουν παράμετροι???? Άλλη καρτέλα για την παράμετρο κάθε μοντέλου

12 Θερμοδυναμικό μοντέλο: Παράμετροι αλληλεπίδρασης (2/5) Από την καρτέλα Databanks επιλέγω τις βάσεις δεδομένων που με ενδιαφέρουν και τη σειρά προτίμησης.

13 Παράμετροι αλληλεπίδρασης: Εισαγωγή από DECHEMA (3/5) Επιλογή DECHEMA για εισαγωγή παραμέτρων από τη βάση δεδομένων DECHEMA Επιλογή της στήλης με την παράμετρο που μας ενδιαφέρει

14 Παράμετροι αλληλεπίδρασης: Εισαγωγή από DECHEMA (4/5) Προσοχή στις μονάδες! Μπορείτε να σημειώσετε από ποια πηγή (VLE, LLE) προέρχονται οι παράμετροι

15 Θερμοδυναμικό μοντέλο: Παράμετροι αλληλεπίδρασης (5/5) Εάν δεν υπάρχουν παράμετροι και δεν μπορώ να προσαρμόσω (πχ. έλλειψη περιραματικών δεδομένων), μπορώ να επιλέξω να γίνει εκτίμηση των παραμέτρων του μοντέλου μέσω της UNIFAC.

16 Προσαρμογή Παραμέτρων αλληλεπίδρασης (1/14) Σημαντικό! Για να κάνω προσαρμογή παραμέτρων, ανοίγω καινούρια προσομοίωση με τύπο Data Regression Δημιουργία εναλλακτικά File new Στο menu Run type επιλέγω Data Regression

17 Προσαρμογή Παραμέτρων αλληλεπίδρασης (2/14) Επιλέγω τα συστατικά που με ενδιαφέρουν Επιλέγω το θερμοδυναμικό μοντέλο που με ενδιαφέρει Με αυτήν την επιλογή έχει ανοίξει η καρτέλα Regression που θα χρησιμοποιήσω για την προσαρμογή των παραμέτρων

18 Προσαρμογή Παραμέτρων αλληλεπίδρασης (3/14) Εισαγωγή του σετ δεδομένων που θα γίνει η προσαρμογή των παραμέτρων Επιλέγω αν πρόκειται για καθαρό συστατικό ή δυαδικό μίγμα

19 Προσαρμογή Παραμέτρων αλληλεπίδρασης (4/14) Από τη λίστα των διαθέσιμων συστατικών επιλέγω αυτά που με ενδιαφέρουν

20 Προσαρμογή Παραμέτρων αλληλεπίδρασης (5/14)

21 Προσαρμογή Παραμέτρων αλληλεπίδρασης (6/14) Μπορώ να δημιουργήσω δεδομένα μέσω ενός μοντέλου πρόβλεψης, όπως για παράδειγμα η UNIFAC Μπορώ να συμπληρώσω δεδομένα ισορροπίας φάσεων από κατάλληλη πηγή

22 Προσαρμογή Παραμέτρων αλληλεπίδρασης (7/14) Εισάγω νέα case για προσαρμογή

23 Προσαρμογή Παραμέτρων αλληλεπίδρασης (8/14) Επιλέγω το μοντέλο που με ενδιαφέρει Τσεκάρω την επιλογή Regression Επιλογή του κατάλληλου data set

24 Προσαρμογή Παραμέτρων αλληλεπίδρασης (9/14) Το element δείχνει σε ποια παράμετρο αναφερόμαστε, πχ. a ή b Επιλογή κατάλληλης αρχικής τιμής και εύρους

25 4) (10/1 Προσοχή! Αν πρόκειται για μοντέλο τοπικής σύστασης πρέπει να προσδιοριστεί ένα ζεύγος παραμέτρων Το element 2 προσδιορίζει θερμοκρασιακά ανεξάρτητες παραμέτρους

26 4) (11/1 Επιλέγουμε την αντικειμενική συνάρτηση ελαχιστοποίησης, τον αλγόριθμο επίλυσης και τις παραμέτρους του, πχ. αριθμό επαναλήψεων. Όταν ολοκληρώσουμε την εισαγωγή των παραμέτρων μας, επιλέγουμε Next και είμαστε έτοιμοι για την προσαρμογή

27 4) (12/1 Επιλέγουμε την ή τις περιπτώσεις του Regression που μας ενδιαφέρει από τη λίστα

28 4) (13/1 Μας προειδοποιεί ότι οι παράμετροι έχουν αλλάξει (σε περίπτωση που υπήρχαν ήδη, ή είχαμε κάνει κάποια προσαρμογή). Επιλέγουμε YES για να κρατήσεις τις νέες τιμές.

29 Προσαρμογή Παραμέτρων αλληλεπίδρασης (14/14) Οι τελικές τιμές, με την απόκλιση. Στις δίπλα καρτέλες παίρνουμε επιπλέον πληροφορίες, όπως consistency.

30 Κατασκευή διαγράμματος ΙΦ δυαδικού μίγματος (1/4) Αφού επιλέξουμε συστατικά, μοντέλο και παραμέτρους, μπορούμε να κάνουμε πρόβλεψη της ισορροπίας φάσεων του μίγματος

31 Κατασκευή διαγράμματος ΙΦ δυαδικού μίγματος (2/4) Επιλογή τύπου διαγράμματος Μπορούμε να επιλέξουμε συγκεκριμένες τιμές ή ένα εύρος τιμών για τη σύσταση

32 Κατασκευή διαγράμματος ΙΦ δυαδικού μίγματος (3/4)

33 Κατασκευή διαγράμματος ΙΦ δυαδικού μίγματος (4/4) Μέσω του Plot Wizard, μπορώ να επιλέξω τι πληροφορία θα εμφανίζεται στο διάγραμμα Μπορώ να δω τα αποτελέσματα σε μορφή πίνακα, να τα αντιγράψω και να τα επεξεργαστώ σε αρχείο πχ. excel

34 Χρήση Plot Wizard (1/5)

35 Χρήση Plot Wizard (2/5) Επιλογή τύπου διαγράμματος, πχ. συντελεστή ενεργότητας

36 Χρήση Plot Wizard (3/5) Επιλογή τύπου γιαγράμματος, πχ. συντελεστή ενεργότητας

37 Χρήση Plot Wizard (4/5) Επιλογή τύπου γιαγράμματος, πχ. συντελεστή ενεργότητας

38 Χρήση Plot Wizard (5/5) Με διπλό κλικ πάνω στο διάγραμμα μπορώ να μεταβάλλω τις επιλογές Επιλογή τύπου γιαγράμματος, πχ. συντελεστή ενεργότητας

39 Υπολογισμός ιδιοτήτων καθαρού συστατικού (1/4)

40 Υπολογισμός ιδιοτήτων καθαρού συστατικού (2/4) Επιλογή της κατάλληλης ιδιότητας από τη drop down list Επιλογή συστατικού και συνθηκών

41 Υπολογισμός ιδιοτήτων καθαρού συστατικού (3/4) Με επιλογή της καρτέλας βλέπω τα αναλυτικά αποτελέσματα

42 Υπολογισμός ιδιοτήτων καθαρού συστατικού (4/4)

43 Κατασκευή τριαδικού διαγράμματος (1/5)

44 Κατασκευή τριαδικού διαγράμματος (2/5)

45 Κατασκευή τριαδικού διαγράμματος (3/5) Επιλογή τύπου ισορροπίας, συνθηκών και αριθμού tie-lines

46 Κατασκευή τριαδικού διαγράμματος (4/5) Με την επιλογή azeotrope μπορώ να δω τα αζεοτροπικά σημεία (εάν υπάρχουν)

47 Κατασκευή τριαδικού διαγράμματος (5/5)

48 Εισαγωγή ρευμάτων (1/4)

49 Εισαγωγή ρευμάτων (2/4) Πρόκειται για ρεύμα μάζας. Αντίστοιχα, μπορώ να εισάγω ρεύμα ενέργειας

50 Εισαγωγή ρευμάτων (3/4) Πρόκειται για ρεύμα μάζας. Αντίστοιχα, μπορώ να εισάγω ρεύμα ενέργειας, πατώντας στο κάτω βελάκι

51 Εισαγωγή ρευμάτων (3/4) Ορίζω τα γνωστά στοιχεία του ρεύματος, όπως ροή, συνθήκες T, P, σύσταση. ανάλογα με τα δεδομένα του προβλήματος

52 Εισαγωγή μονάδων: Δοχείο ισορροπίας (1/3) Επιλέγω τον κατάλληλο τύπο διαχωριστή, πχ. διφασικό ή τριφασικό

53 Εισαγωγή μονάδων (1/3) Πρόκειται για ρεύμα μάζας. Αντίστοιχα, μπορώ να εισάγω ρεύμα ενέργειας

54 Εισαγωγή μονάδων (2/3) Εισαγωγή εναλλακτών: Ο απλός Heater χρησιμοποιείται συνήθως Ο HeatX χρησιμοποιεί αναλυτικές εκφράσεις σχεδιασμού εναλλάκτη

55 Εισαγωγή μονάδων (3/3) Διαφορετικός τύπος στήλης σημαίνει διαφορετική μέθοδος επίλυσης! Πχ. DSTWU απλοποιημένος σχεδιασμός με τη μέθοδο Fenske-Underwood-Gilliland RadFract: Αναλυτική επίλυση ισοζυγίων μάζας-ενέργειας σε μόνιμη κατάσταση

56 Αποστακτική στήλη Radfract: Εισαγωγή δεδομένων (1/3) Για να ενώσω υπάρχον ρεύμα με τη στήλη κανω δεξί κλικ πάνω στο ρεύμα και επιλέγω Reconnect (destination or source)

57 Αποστακτική στήλη Radfract: Εισαγωγή δεδομένων (2/3) Για να ενώσω υπάρχον ρεύμα με τη στήλη κανω δεξί κλικ πάνω στο ρεύμα και επιλέγω Reconnect (destination or source)

58 Θυμάμαι! o o o o o Οι προσομοιωτές μου δίνουν μεγάλη ευκολία εάν ξέρω να τους χρησιμοποιώ! Garbage in, garbage out! Λάθος επιλογή μοντέλου, θα οδηγήσει σε λάθος αποτελέσματα λάθος σχεδιασμός Λάθος διαστασιολόγηση Μεγαλύτερο κόστος Πιθανότητα αποτυχίας πχ. διαχωρισμού