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设计规定

本篇主要介绍通过设计规定来满足设计要求的方法和过程。

1 设计规定：

类似于反馈控制器

用户可把被计算的流程参量值设置成一具体值

通过改变一个指定的变量达到目的

没有结果直接和设计规定相关

位于/Data/Flowsheeting Options/Design Specs下

2 设计规定应用步骤

a）标识被测量（采集）变量

流程参量，通常是计算出的参量，用于目标函数中（Design Spec Define 页）

b）规定目标函数（Spec）和目标（Target）

它是规定要满足的等式（Design Spec Spec 页）。在目标函数中用的单位是由设计规定声明的Units Set所规定的变量类形的单位

c）设置目标函数允差

如果在该允差范围内满足目标函数等式，规定就收敛了（Design Spec Spec 页）

d）定义被操作（改变的）变量

它是一个变量，

设计规定改变它的值以满足目标函数方程 (Design Spec Vary 页)

e）定义被操作（改变的）变量范围

这是范围的上限和下限，在该范围内Aspen Plus改变被操作变量（Design Spec Vary页）。

被改变变量的单位是由为设计规定声明的Units Set所规定的变量类形的单位

3 注意

1.只有被输入到流程中的参量才能被改变。

2.设计规定迭代执行计算。为被改变变量提供一个好的估值将有利于设计规定收敛。这对于带有几个相互关联的规定的大流程尤其重要。

3.设计规定结果能够在 Data/Convergence/Convergence下面找到。打开相应的求解模块并选择Results表，可以在相应的Stream/Block结果表中直接查看被操作变量和/或被采集变量的最终值

4.如果设计规定不收敛：

A.检查被操作变量是否在它的上限或下限上。

B.核实在指定的被操作变量范围内是否存在解，可通过执行灵敏度分析来完成。

C.检查被操作变量是否真正影响被采集变量。

D.对被操作变量提供一个更好的初值。

E.尝试改变与设计规定相关的收敛模块特性（迭代数和步长，运算法则等）。

F.尝试把被操作变量范围变小，或放宽目标函数允差以有利于收敛。

G.确保目标函数在被操作变量变化范围内有平直曲线区间。

4 设计规定举例 “

乙醇发酵液的闪蒸提浓。发酵液含乙醇2%（质量分数），水98%，流量1000kg/h，进料压力4.0bar，进料温度120℃，经闪蒸器绝热闪蒸，使闪蒸器出口乙醇浓度达到11%（质量分数）。如果通过控制闪蒸器的操作压力来实现(变化范围为0.1~0.5bar)，物性方法为NRTL-RK，操作压力应取多少？

”

Step1：输入物质，并选择合适的物性方法

查看二元交互总用参数

题目用到了质量分数数据，进入Setup/Report options/Stream页面，选中Fraction basis中的Mass（以便于在结果报告中显示组分的质量分数）

Step2：构建流程图

Step3：输入进料物流条件

Step4：输入模块参数，这里把操作压力初值定为0.3bar

运行，查看V中乙醇质量分数为0.107，还达不到要求，接下来做设计规定使之达到要求

Step5：做设计规定

新建一个设计规定，默认ID为DS-1

定义好采集变量(Y即V中乙醇浓度)

接下来定义设计规定指标：Y*100=11(指标在1~100范围内利于收敛)，容差0.0001

在Vary界面定义操纵变量，如下图

Step6：运行，查看结果并分析

闪蒸压力最终值为0.35bar，乙醇质量分数达到了11%，达到要求

以上就是设计规定的全部内容，

大家认真把实例做做哟

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