化工过程模拟与分析[第7章联立模块法].ppt

第七章 联立模块法（Simultaneous modular approach）;7.1 联立模块法的基本思想;三、联立模块法基本思路;如何获得上述线性方程组？;联立模块法步骤（仅对于不可再分块） 赋切割变量初值； 利用严格模块运行序贯模块法一次，获得内部变量； 对各模块方程和设计规定方程进行一阶展开，获得只含外部变量的联立线性方程组； 求解联立线性方程组，获得切割变量的计算值，若收敛则退出，否则返回2继续。;联立模块法I — 全切断去连接形式;对所有联立方程在初始值附近做一阶展开可得：;整理上式，则可得线性方程组的一般形式：;联立模块法II — 环路切断形式;联立模块法III — 非线性联立模块法;优点 强稀疏性； 方程数目少； 更容易求解。;联立模块法的实质 将包含非线性描述方程和相互影响的循环流的困难问题转变成一系列易于求解的线性描述方程的简单子问题； 单元内部变量和方程??线性系统消去，线性方程组只包含输入、输出信息流变量，因而方程求解难度和占用内存远小于联立方程法； 相对于序贯模块法，求解设计型问题更有效。;目前联立模块法的研究重点 如何产生近似Jacobi矩阵； 联立线性方程组涉及的变量； 不可再分块切断准则； 如何提出更多层的联立模块法； 近似Jacobi矩阵的更新。;五、I、II两种方式的比较 切断方式； 方程组Jacobi矩阵稀疏性； 与序贯模块法和联立方程法的比较；;7.2 单元模块Jacobi矩阵的计算;二、全块扰动法（Full-block perturbation）;单元模块的差分近似Jacobi矩阵：;注 效果最好； 再循环流、变量多和单元需要迭代收敛导致计算量大； 相对序贯模块法，该方法用于模拟型问题并不具有优势； 该法用于设计型问题更有优势。;三、对角块摄动法（Diagonal-block perturbation）;四、直接差分近似法（Direct difference approximation）;随着切割变量数目增加，直接差分近似法计算Jacobi矩阵的工作量增加。;mix;Euler链关系（Euler chain relation）;根据欧拉链关系, ? (q) 的Jacobi矩阵如下所示：;7.3 联立模块法的结构分析;闪 蒸 器 1;