如何使用HYSYS 本文档告诉你如何使用HYSYS的手册，推荐你按照如下几点规则工作。 在开始其他正式学习前，首先要阅读第一章“HYSYS简介”，然后按照手册对快速启动中的例子进行练习，至少完成其中的一个（我推荐第一个和第三个例子。这些是是关于气体过程和化学品的）。其余的章节的教程都是假设在你已经掌握着这些基本的知识和操作方法的基础上的。 注意：在手册开始提到的qstartss.hsc文件并没有被定位到手册上说明的位置，后面的介绍将告诉你如何定位这个文件。 下面是我们这个教程的一个目录： HYSYS简介 反应与反应堆 逻辑单元 工具与技巧 各种信息 HYSYS简介 这一章和紧接的一章都是向你介绍在这个HYSYS设计课程中经常使用的几个主要的工具。现在的HYSYS软件都有很多很好的参考资料和用户使用手册。这次的设计教程对这两种资料都是需要的。每一种都应该还有一下几个部分：启动、快速参考、指南、应用，参考书卷一，参考书卷二。请不要把这些内容从教室中移除。
对于启动和指南部分，万维网的用户可以访问如下的地址： http://www.hyprotech.ab.ca/support/dox.htm，应用部分可以访问 http://www.hyprotech.ab.ca/support/examples/hysysappexamp.htm。 关于HYSYS的一点介绍 对于HYSYS和Aspen这样的软件，都是为了让你能够尽可能设计出和实际情况相符合的过程模型来，两者最大的区别在于他们的用户界面不同。在使用过HYSYS和Aspen之后，我个人的意见还是觉得HYSYS在界面上还是更胜一筹。除非你要做一些HYSYS无法完成而必须用Aspen来完成的工作之外，我推荐你使用HYSYS，在其中你可以进行各种情况的模拟。当然，我也会尽可能的在教程提醒你HYSYS的某些局限的地方。 不像Aspen，HYSYS不会等到你把所有的参数都完全输入完毕后才开始计算，HYSYS总是在后台不停的进行计算，任何数据上的修改，HYSYS都会立即重新计算，并且立即的反映出来，这样就更容易让你发现你在设计你的模拟环境时候出现的错误。然而，有时候你或许不想让HYSYS对你的每一个微小改动都重新计算整个flowsheet，因此有environments这个概念。当你在一个environments中的时候，另外一个environments的计算就会暂停。每一个案例可能含有两个或者更多的environments，其中那个包含了各种你想知道的总体数据（例如物流、类似反应器和分离器这样的单元操作、混合器等等）的叫做模拟环境，其中在环境级别中最高的那个叫做案例环境和主flowsheet。尽
关于HYSYS软件的发展与应用 啊哈 油储一班，2006440308 摘要：HYSYS软件是世界著名油气加工模拟软件工程公司开发的大型专家系统软件。自1976年创建以来发展迅速，目前在国内应用非常广泛。该软件分动态和稳态两大部分。其动态和稳态主要用于油田地面工程建设设计和石油石化炼油工程设计计算分析。其动态部分可用于指挥原油生产和储运系统的运行，其强大的功能使得它在世界范围内石油化工模拟、仿真技术领域占主导地位。 关键词：石油；化工；模拟；发展；分析；动态；静态 About the development and application of HYSYS software Abstract: HYSYS software is the world famous processing simulation software of oil and gas engineering company developed expert system software.it has been developing rapidly since founded in 1976, is widely used in domestic. The software is divided two most dynamic and steady-state. The software of the dynamic and steady state is mainly used in oilfield ground engineering construction design and the petroleum and petrochemical refining engineering design calculation and analysis .The dynamic part can be used to command the operation of crude oil production and storage and transportation system, Its powerful features make it worldwide petrochemical dominant modeling and simulation technology field. Key words: oil; Chemical industry; Simulation; Development; Analysis; Dynamic; Static 引言 随着网络软件技术日益发展，计算机在油气储运行业中的应用也变得越来越广泛和方便。由世界著名油气加工模拟软件工程公司Hyprotech开发的大型专家软件HYSYS，其强大的功能给石油开采、储运、天然气加工、石油化工、精细化工、制药、炼制等领域的发展带来了便捷，整体效益有了质的飞跃。 1什么是HYSYS软件 HYSYS 软件是世界著名油气加工模拟软件工程公司开发的大型专家系统软件，主要用于油田地面工程建设设计和石油石化炼油工程设计计算分析。 2 HYSYS软件在国内外的发展情况 2.1国外的发展情况 Hyprotech公司创建于1976 年，是世界上最早开拓石油、化工方面的工业模拟、仿真技术的跨国公司。其技术广泛应用于石油开采、储运、天然气加工、石油化工、精细化工、制药、炼制等领域。它在世界范围内石油化工模拟、仿真技术领域占主导地位。Hyprotech 已有17000 多家用户，遍布80 多个国家，其注册用户数目超过世界上任何一家过程模拟软件公司。目前世界各大主要石油化工公司都在使用Hyprotech 的产品，包括世界上名列前茅的前15 家石油和天然气公司，前15 家石油炼制公司中的14 家和前15 家化学制品公司中的13 家。2002 年7 月Hyprotech 公司成为AspenTech 公司的一部分。 2.2国内的发展情况 目前HYSYS 在国内应用非常广泛，国内用户总数已超过50家。所有的油田设计系统全部
Hysys.Dynamic---动态流程模拟软件 化工流程模拟系统分为两大类：稳态模拟及动态模拟系统。 稳态模拟系统以所有工艺参数不随时间变化为前提。由于干扰的存在，实际装置的工艺参数是不断变化的。我们无法用稳态软件，求出装置不同调节通道的时间常数和它的动态特性，所有的控制方案的选择只能靠参考已有的生产装置或大概的理论定性分析。为了分析实际装置，找出最佳的操作条件，人们不得不冒极大的风险用实际装置做试验，而得到的只是某些特定条件下的回归公式。 动态模拟系统将时间变量引入系统，即系统内部的性质随时间而变。它将稳态系统、控制理论、动态化工及热力学模型、动态数据处理有机地结合起来，通过求解巨型常微分方程组来进行动态模拟。这种软件要求庞大的资源及多任务操作系统，过去只能在大型机上运行，同时由于操作非常复杂，动态模拟软件在国外也只能为极少数权威及专家所享用。由于微机的高速发展及Microsoft Windows 软件的推出，改变了DOS 对微机资源及单任务的限制，使得动态模拟系统在微机上运行成为可能。加拿大Hyprotech公司不负众望，以雄厚的技术实力，率先开发出微机版动态模拟系统Hysys1.0。动态模拟系统Hysys的推广及应用必将给石油化工设计领域、生产领域、研究领域带来一场深刻的革命，成为石化领域划时代的里程碑。化工模拟软件基本是沿两个方面发展和提高，一是在化工模拟理论和技术方面发展，以使软件应用范围更广泛；另一方面是在软件及计算机辅助工具发展，也就是研究更好的方法，使工程师更易掌握、使用这种软件，在研究方案中更灵活地运用这种软件。近年来，第一方面发展很快，后一方面则进展很慢。由于前一方面各家公司的水平都较高，所以后一方面就显得尤为重要。将两者结合起来，利用新一代的编程工具开发新一代的模拟软件，必将给化工模拟行业带来一场变革。 Hyprotech在软件发展过程中始终坚持一个宗旨：“使软件操作简单、方便，工程师易学、易懂”。达到这个目的的方法之一就是工程师在使用过程中能随心所欲地更改变量，软件运行中的任何时刻都可暂停以观察数据的变化。这就是我们所说的“完全交互式软件”，这就是Hyprotech公司的第一代产品HYSIM。它也是世界上第一个完全交互式的化工模拟软件。 Hyprotech的成功源于两个方面，其一是Hyprotech不断发展的技术能力；其二是Hyprotech对计算机技术发展带来的潜在新技术的认识，以及对这种变化做出的快速反应。从交互模拟到微机上的交互模拟技术，Hyprotech一直以提供创新的软件而领先于世界。 Hysys以具有十几年世界各地化工、石油领域的应用历史的HYSIM为其坚实的基础。Hysys包含更多、更复杂的物性计算包及单元操作。为了能更快速、准确得到计算结果，我们增加了强大的初始化及快速迭代计算工具。同时我们还增加了系统优化、反应蒸馏、先进的变量计算表，用于控制研究的控制器和传递函数发生器。 2002年7月，Hyprotech公司与AspenTech公司合并，Hyprotech成为AspenTech公司的一部分。 Hysys.Dynamic动态模拟软件的特点： 1 最先进的集成式工程环境由于使用了面向目标的新一代编程工具，使集成式的工程模拟软件成为 现实。在这种集成系统中，流程、单元操作是互相独立的、流程只是各种单元操作这种目标的
2019年第1期新疆有色金属1Hysys 动态模拟技术 化工模拟过程可分为稳态模拟和动态模拟（dy- namic simulation ）两类。动态模拟发展至今已有20多年的历史，它是计算装置的某个或多个参数发生变动时，其它所有参数如何随时间而发生变化。因而它的计算永远不会终结，对于任何一个参数的变动，计算结果都是系统中所有工艺参数及相应的性质随时间变化的关系曲线[1]。 动态模拟主要用于过程动态特性的分析、控制方案的制定、开停车方案的优化以及操作工培训软件的开发等方面。在实际生产过程中，过程参数不停的波动，最理想的状态也是一种动态平衡，而这种动态的状态运动，稳态模拟是不可能实现的。因此动态模拟对实际生产更具指导意义。 2Hysys 动态模拟对象 目前，世界上成熟的天然气液化工艺流程有三 种类型，分别是复迭（阶式）循环流程、膨胀机制冷流程和混合冷剂制冷流程[2]。 （1）复迭制冷循环 典型的复迭制冷循环由多个单独的制冷循环组成，多为丙烷、乙烯、和甲烷等数个不同温度级别的循环系统串联，每个系统均有一个压缩机组，获得所需各温度级位的冷剂。在早期的天然气液化生产中，复迭制冷技术有较多的应用。但是其缺点很明显，机组多，流程复杂，控制、操作和维修环节繁多，因而可靠度相对较低。有些采用复迭制冷的大型LNG 生产装置为了提高开工率，每个冷剂系统都配备了双透平，虽然这样做可以使装置即使在某个透平出问题时仍然有可能保持生产，但操作越发复杂，单位投资也大大增加。目前，在超大型的基地型液化工厂，改进型的复迭制冷流程尚有应用。 （2）膨胀致冷循环 膨胀机流程为利用高压制冷剂如氮气、天然气 或混合气，通过透平膨胀机绝热膨胀降温实现液化。由于循环气量大、液化率低、换热器传热温差大，功耗大。而且动设备多，尤其是膨胀机的工作性能受原料气压力和组成变化的影响较大。此类工艺仅见于装置能力非常小或环境特殊的场合。 （3)混合制冷循环 混合制冷剂制冷循环MRC 是采用N 2和C1～C5烃类混合物作为循环制冷剂的工艺。该工艺的特点是在制冷循环中采用混合制冷剂，进行逐级的冷凝、蒸发得到不同温度水平的制冷量，以达到逐步冷却和液化天然气。MRC 即达到类似复迭制冷循环的目的，又克服了其系统复杂的缺点。自20世纪70年代以来，混合制冷剂制冷循环包括传统型和丙烷预冷型C3/MR 已经成为天然气液化工艺的主流。其缺点是混合冷剂的组成比例应按照天然气原料的组成、压力、工艺流程而异，因此通常对冷剂的配比和原料气的气质要求更为严格。流程计算需要掌握各组分可靠的平衡数据和物性参数，计算困难。 本文以美国博莱克威奇公司闭式单循环混合制冷PRICO 液化工艺为研究对象，其属于混合制冷循环的范畴。预处理合格后的天然气从冷箱顶部引入，并向下流动，冷却到大约-48℃时引出换热器进入重烃分离器，将天然气中的重烃分离，分离后的-48℃的天然气返回冷箱，继续向下流动，-152℃的LNG 自冷箱底部流出，LNG 经J-T 阀节流后温度降至-161℃后流入LNG 储罐。 混合冷剂是由氮气、甲烷、乙烯、丙烷和异戊烷五种组分组成，冷量是通过封闭的混合制冷循环提供的。 3动态模拟建立步骤 首先建立稳态模拟，然后添加动态模拟环境下 所必须的设备信息和流程规定等，转入动态模拟环境，对模拟流程进行调试，通过添加冷剂、改变冷剂 Hysys 动态模拟在LNG 工厂的应用 郭磊 （新疆喀拉通克矿业有限责任公司富蕴836107） 摘 要 本文对Hysys 动态模拟在LNG 工厂的应用进行了研究和探讨。关键词 天然气液化hysys 动态模拟 DOI:10.16206/https://www.doczj.com/doc/5618084233.html,ki.65-1136/tg.2019.01.044 99
HYSYS.Plant——动态流程模拟软件
化工流程模拟系统分为两大类：稳态模拟及动态模拟系统。 稳态模拟系统以所有工艺参数不随时间变化为前提。 由于干扰的存在， 实际装置的工艺 参数是不断变化的。 我们无法用稳态软件， 求出装置不同调节通道的时间常数和它的动态特 性， 所有的控制方案的选择只能靠参考已有的生产装置或大概的理论定性分析。 为了分析实 际装置，找出最佳的操作条件，人们不得不冒极大的风险用实际装置做试验，而得到的只是 某些特定条件下的回归公式。 动态模拟系统将时间变量引入系统，即系统内部的性质随时间而变。它将稳态系统、控 制理论、动态化工及热力学模型、动态数据处理有机地结合起来，通过求解巨型常微分方程 组来进行动态模拟。 这种软件要求庞大的资源及多任务操作系统， 过去只能在大型机上运行， 同时由于操作非常复杂， 动态模拟软件在国外也只能为极少数权威及专家所享用。 由于微机 的高速发展及 Microsoft Windows 软件的推出，改变了 DOS 对微机资源及单任务的限制， 使得动态模拟系统在微机上运行成为可能。加拿大 Hyprotech 公司不负众望，以雄厚的技 术实力，率先开发出微机版动态模拟系统 HYSYS1.0。动态模拟系统 HYSYS 的推广及应用 必将给石油化工设计领域、生产领域、研究领域带来一场深刻的革命，成为石化领域划时代 的里程碑。 化工模拟软件基本是沿两个方面发展和提高， 一是在化工模拟理论和技术方面发 展，以使软件应用范围更广泛；另一方面是在软件及计算机辅助工具发展，也就是研究更好 的方法， 使工程师更易掌握、 使用这种软件， 在研究方案中更灵活地运用这种软件。 近年来， 第一方面发展很快，后一方面则进展很慢。由于前一方面各家公司的水平都较高，所以后一 方面就显得尤为重要。将两者结合起来，利用新一代的编程工具开发新一代的模拟软件，必 将给化工模拟行业带来一场变革。 Hyprotech 在软件发展过程中始终坚持一个宗旨：“使软件操作简单、方便，工程师易 学、易懂”。达到这个目的的方法之一就是工程师在使用过程中能随心所欲地更改变量，软 件运行中的任何时刻都可暂停以观察数据的变化。这就是我们所说的“完全交互式软件”， 这就是 Hyprotech 公司的第一代产品 HYSIM。它也是世界上第一个完全交互式的化工模拟 软件。 Hyprotech 的成功源于两个方面，其一是 Hyprotech 不断发展的技术能力；其二是 Hyprotech 对计算机技术发展带来的潜在新技术的认识，以及对这种变化做出的快速反应。 从交互模拟到微机上的交互模拟技术，Hyprotech 一直以提供创新的软件而领先于世界。 HYSYS 以具有十几年世界各地化工、 石油领域的应用历史的 HYSIM 为其坚实的基础。 HYSYS 包含更多、更复杂的物性计算包及单元操作。为了能更快速、准确得到计算结果， 我们增加了强大的初始化及快速迭代计算工具。同时我们还增加了系统优化、反应蒸馏、先 进的变量计算表，用于控制研究的控制器和传递函数发生器。 2002 年 7 月，Hyprotech 公司与 AspenTech 公司合并，Hyprotech 成为 AspenTech 公司的一部分。
Aspen Technology Inc.北京代表处（公开资料） Hyprotech, a subsidiary of Aspen Technology, Inc.
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Aspen HYSYS
先进的流程模拟软件
Hu Yuxiang, November 9, 2010
? 2010 Aspen Technology, Inc. All rights reserved
Aspen HYSYS的特点 的特点
Aspen HYSYS 是市场领先的过程建模工具，它可以为油气生产、气体加工、 是市场领先的过程建模工具，它可以为油气生产、气体加工、 石油炼化和气体分离工业提供概念设计、优化、业务规划、 石油炼化和气体分离工业提供概念设计、优化、业务规划、资 产管理和性能监控。 产管理和性能监控。Aspen HYSYS是艾斯本公司 是艾斯本公司 aspenONE?工程套件的核心组成部分。 工程套件的核心组成部分。 工程套件的核心组成部分
? 2010 Aspen Technology, Inc. All rights reserved
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Aspen HYSYS的特点 的特点
易于使用， 易于使用，易于培训 一流的物性方法和数据 Aspen HYSYS特有的应用于全流程的组分管理 特有的应用于全流程的组分管理 综合单元操作模块库 在相同平台下进行稳态和动态模拟的创新方法。 在相同平台下进行稳态和动态模拟的创新方法。 用于稳态和瞬变流的最先进的管网和压降分析能力 以无缝的方式提供用于炼厂反应器模拟和校准的技术 Aspen HYSYS与Aspen PIMS和 Aspen Refinery 与 和 Scheduler软件相整合 软件相整合 高效的工作流程 在线模型配置 工作流程自动化
? 2010 Aspen Technology, Inc. All rights reserved |
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A s p e n l u s H Y S Y S化工 流程模拟软件培训 Newly compiled on November 23, 2020
Aspen Plus和HYSYS流程模拟高级培训一、组织结构 主办单位：中国化工企业管理协会 二、Aspen Plus培训时间地点： 时间：2015年7月15日-18日（15日全天报到）（16、17、18）三天培训 地点: 山东省*青岛市 三、HYSYS培训时间地点： 时间：2015年7月19日-7月22日（19日全天报到） 地点: 山东省*青岛市 、培训主要内容 1、Aspen Plus软件知识及新增功能 2、图形界面与流程建立操作方法和步骤 3、Aspen Plus物性方法及应用 、Aspen Plus数据库及主要物性模型 、物性方法的选择、定义物性集 、物性分析、物性估算、物性数据回归及电解质组分 4、简单单元模拟：混合器/分流器、两种调节器、简单分离器 5、流体输送单元模拟：泵Pump、压缩机Compr、多级压缩机MCompr、 阀门Valve、管段Pipe、管线系统Pipeline 6、换热器单元模拟 、换热器Heater、换热器HeatX、换热器MHeatX 、换热器的设计与校核、要点等典型设计案例解析 、Aspen Plus与Aspen EDR、HTRI等软件的数据传递和调用 7、分离单元模拟 、精馏塔的简捷设计模块DSTWU 、精馏塔的简捷校核模块Distl 、精馏塔的严格计算模块RadFrac 、塔板和填料的设计与校核 、连续萃取模块Extract 、吸收示例 8、反应器单元模拟：化学计量、平衡、全混釜、平推流、间歇式反应器等 9、流程选项和模型分析工具 10、工艺流程模拟
1.快捷键: 1)ctrl+M:进入模拟工况属性窗口 2)F7:稳态和动态的切换 3)F8：解算和挂起的切换。 4)ctrl+I：访问积分管理器 5)F9：开始停止积分 6)ctrl+w：访问工作簿 7)ctrl+P：访问PFD 8)ctrl+F4：关闭前置的窗口 9)1，X,Y：1可以快速旋转图标，X或Y可以进行图标的镜像，注意该项在英文输入 法下使用。 10)Home：显示完整留成都 2.对象面板锁定功能，X号代表取消功能，+号是先选中某个单元，点击+号就可以添加到 PFD。 3.对各个物流进行输入操作时，建议在workbook(ctrl+W)中进行，更高效。同时在Workbook 中可以右键setup，自定义需要显示的各个参数。在工作簿中还可以添加删除修改物流或者单元。 4.模板是作为子流程快速定义的简便方法。 5.关于物性包，对于石化行业来说，选择PR状态方程。对于处于低压(10atm以下)下的高 度非理想液体混合物，推荐使用活度系数模型，其中UNIQUAC实用性很广。 6.定义虚拟组分。 7.在添加组分的时候，可以查看每个组分的物性，包括焓值或饱和蒸气压与温度的对应关 系。注意此处为不同T下的把组分看做理想气体时候的焓值。 8.逻辑单元SET：使某一特定的过程变量(PV)与另一个过程变量相互联系。(y=a*x+b，只 能线性的联系)。可以双向求解。 9.电子表格必须以“+”“-”“@”开始，其中+和-用于加减乘除，@用于对数三角函数及 逻辑运算等。 10.气液分离器本身就可以输入压降，例如在压缩机入口前的压降，可以直接在气液分离器 页面直接设置。 11.管段的高度指的一段管初始和结束之间的竖直高度，长度指的初始与结束的直线长度也 就是总长度的意思，所以长度≥高度。管段中的Increments为将管段分割为多个小管段，对每个小管段进行计算。越多越慢越精确。一般不用修改。除非在某一小区域发生剧烈的相变或者密度变化或者流速变化等等等等。 12.管壳式换热器单元，在Design，Parameters中右下角可以选择自动尺寸设计或交互尺寸 设计。类似于EDR，应该是直接调用的EDR的设计模块。在Spect(SS)界面可以自定义很多约束，如温差(Delta Temp)可以选择两个物流，让其温差为指定值。可以选择最小接近温差。为了保证流程收敛，还可以将迭代次数由10改为100 (Maximum Iterations)。 13.组分分离器 14.Light end为轻端组分，一般指C5以下组分的含量。 15.油品表征的步骤为： 1)在Input assay中输入石油的化验数据，包括总体性质，TBP曲线，分子质量粘度密 度曲线等。 2)生成虚拟组分：电机Cut/blend。 3)将油品安装到流程中：Install Oil。
稳态模拟和动态模拟 可能大家用的最多的就是稳态流程模拟，很少有人用多动态流程模拟，首先从算法上来说动态流程模拟比稳态流程模拟难多了，不论是应用序贯模块法还是联立方程法，都需要解大量的偏微分方程组（对时间的偏导数）。 关于算法就不多说了，相信大家一般都是用来模拟，而不是研究编写这些软件的，如果有兴趣可以私下和我交流。 稳态和动态在变量的给定上面是不同，因为稳态没有时间变量，所以稳态模拟的specifications和动态不同，比如说一个容器，稳态的话给流量和压力就可以了，但是动态这些都是变量，都不是设定值，所以需要给出的设备尺寸，比如容器体积，持液量等。还有像边界物流的P/F specifications就可以只确定压力，因为F=f（p）。 下面简单说一下动态模拟的一些设定 Boundary Streams——所有边界物流都需要插入valve 压力specifications——所有边界物流P都是设定值 Valves——需要设定p/f relationship K value——换热器需要设定k值 Pressure gradients——保持合适的压力梯度，可能好多人用valves的时候都输入过deltaP，压力梯度是流体在管路里面流动的推动力，所以也可以说F=f（deltaP） Tray Sizing——精馏塔需要给出几何尺寸 hold-ups——在给出容器尺寸的时候需要注意容器的持液量，以此来给出合适的size 最后要注意在动态运行过程中是不能修改这些specifications的，只有在stop之后才可以更改 还有就是其实软件内部是在解大量的方程组，所以要主要自变量的个数，也就是DOF自由度问题，否则是不可能解出结果的。所以说自由度分析问题也是在流程模拟中至关重要的。稳态模拟作用就不多说了大家一般常用 动态模拟，可以用来ots，也就是操作员培训，逻辑控制联锁设定，开停车工况模拟，and so on 也可以说成稳态是某一时刻，动态是这些时刻的串联 Hysys稳态和动态的区别 区别： 1，稳态模型所描述的单元与时间无关，只解决物料平衡，能量平衡和相平衡。进出单元的物料必须相等。动态模拟引入时间变量，除了解决稳态模型要解决的上述3大平衡的同时，还要解决压力，温度，液位，各相浓度随时间的变化。因此稳态模拟是3大平衡的代数方程描述。动态模拟是系统压力，温度，液位，各相浓度随时间的变化微分方程描述。目前所有动态模拟软件对于单元操作一般采用常微分方程进行描述，只有管道是采用偏微分（Hysys 中的PipeSegment）.比如分离器动态模型，我们假设在分离器内部浓度为均匀分布，这便是常微分方程，若在分离器内部某物质浓度分布不均匀，你必须采用偏微分方程来进行描述。 2，序贯模块技术和联立方程技术都是求解稳态模型的基本方法 学习动态模拟的关键点：