gPROMs介绍
- 格式:doc
- 大小:135.00 KB
- 文档页数:8
双孔钾离子通道是一类钾离子通道,主要介导钾离子跨膜运输。
它们在多种细胞功能中发挥重要作用,如调节神经元的兴奋性,控制细胞的电兴奋性等。
双孔钾离子通道对多种刺激敏感,包括pH、氧气、温度、膜张力、电压、磷脂和GPRCG激活产生的其他信号分子等。
其中,TASK-3是一种酸敏感钾离子通道,在中枢和周围神经系统中均有表达,参与调控睡眠、情绪、疼痛等。
TASK-3对生理性pH 变化范围(pH 7.5-6.5)敏感,胞外酸化可使其关闭,胞外碱化使其开放。
因此,TASK-3可能是感知胞外生理性酸化、调节视觉信号的潜在候选离子通道。
Hysys,Aspen Plus,PRO/II区别1 概要目前,国内主要的化工流程模拟软件美国SimSci-Esscor公司的PRO/II,美国AspenTech公司的Aspen Plus,Hysys,英国PSE公司的gPROMS,美国Chemstations公司ChemCAD和美国WinSim Inc. 公司的Design II,加拿大Virtual Materials Group的VMGSim。
现将这几种软件简介归纳如下,供参考学习之用。
2 CHEMCAD, PROII, ASPEN的比较简单总结以下七点:1 一般认为,PROII在炼油工业应用更为准确些,因其数据库中有不少经验数据;而ASPEN在化工领域表现更好,Aspen Plus与之比较有其它软件不可比拟的优点它基本上覆盖了以上各软件的所有优点。
有人比喻:PROII是经验派,ASPEN 是学院派。
2. 学习aspen plus必备1化工原理;讲化工过程得单元操作2热力学方法;讲述物性计算方法;3化工系统工程;讲述如何对化工系统进行建模,分析、求解如果简单掌握,1、2就可以了,如果想进一步深入,还需看看3,另外有一个有经验得老师辅导也是很重要的。
3. HYSYS主要用于炼油。
动态模拟是它的优势。
SPEN是智能型的,用于化工领域流程模拟,比较大或长的流程,而且数据库比较全,开方式的。
它和HYSYS 现在是一家。
PRO/II可以用于设备核算,流程短,或精馏核算。
chemcad由于物性较少,使用不方面,相对较差,网上到处都可以下载,设计院不太使用,高校中有一定市场。
4. 我觉得aspen plus的计算是最精确的,数据库的建设也是最完善的。
不过我对它的操作不太适由于它考虑的方面非常全面,所以让我感觉学起来比较费劲。
chemcad的界面操作让人感觉非常简单,使用起来比较顺手。
但是数据库不是太大,我用的5.0版本,就只有2000中常用物质的物性数据。
gprmax例子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在地球物理勘探领域,地质雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)是一种非侵入性的探测技术,可以通过发送和接收电磁波来获取地下物体的信息。
GPR技术在地质勘探、建筑结构检测、土壤科学等领域有着广泛的应用。
GPRMAX是一个用于地质雷达模拟的开源软件,它能够模拟电磁波在地下传播的过程,并且根据地下目标的电磁响应生成雷达波形数据。
GPRMAX的发展使得研究人员能够更好地理解地下结构和物体,并可以用于地质勘探、土壤科学研究以及非侵入性的建筑结构检测等领域。
GPRMAX提供了一系列的模型和算法,使用户能够灵活地设置地下模型和雷达参数,从而更好地满足实际需求。
该软件还支持多种天线类型和信号处理算法,用户可以根据自己的需求选择最适合的配置。
此外,GPRMAX还提供了一套强大的数据处理和可视化工具,方便用户对模拟结果进行分析和展示。
本文将重点介绍GPRMAX的基本原理和应用案例。
通过深入了解GPRMAX的使用,读者可以更好地理解地质雷达技术的原理和应用,从而能够在自己的研究和实践中更加有效地利用该技术。
接下来的章节将分别介绍GPRMAX的基本原理和具体的应用案例,希望能够为读者提供有益的信息和指导。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分:第一部分是引言。
在引言中,我们将对本文所要讨论的主题进行概述,并说明文章的整体结构和目的。
第二部分是正文。
正文将分为两个小节,分别介绍了GPRMAX和GPRMAX的应用。
2.1 GPRMAX介绍部分将对GPRMAX进行详细介绍。
我们将介绍GPRMAX是什么、它的基本原理和工作原理等信息。
同时,我们将探讨GPRMAX的特点和优势,以及它在地质勘探、建筑工程等领域的应用。
2.2 GPRMAX的应用部分将详细介绍GPRMAX在实际应用中的具体情况。
我们将介绍GPRMAX在地下管道检测、土壤污染勘测、建筑结构检测等方面的应用实例,并分享相关案例分析和成果展示。
gpr计算机体系结构GPR(General Purpose Register)是计算机体系结构中的一个重要概念。
它是一种高速存储器,用于存储处理器中的数据和地址。
在计算机体系结构中,GPR扮演着非常重要的角色,对于计算机的运行和性能起着至关重要的作用。
GPR可以看作是计算机体系结构中的一个寄存器组,它由多个寄存器组成。
每个寄存器都有一个唯一的名称和一个固定的位数。
GPR 的位数可以根据不同的计算机体系结构而变化,通常是32位或64位。
GPR的主要功能是存储指令执行过程中所需要的数据和地址。
在程序运行过程中,计算机需要将数据从内存中读取到寄存器中进行处理,然后再将结果写回内存。
GPR提供了一个快速访问数据和地址的方式,可以大大提高计算机的运行速度。
除了存储数据和地址外,GPR还可以用于存储一些控制信息,如程序计数器(PC)和堆栈指针(SP)。
程序计数器用于存储下一条要执行的指令的地址,而堆栈指针用于存储程序执行过程中的函数调用和返回地址。
GPR的设计和实现对于计算机的性能和效率有着重要的影响。
一个好的GPR设计可以提供更高的并行性和更好的数据局部性,从而提高计算机的运行速度。
同时,GPR的规模和位数也会直接影响计算机的数据处理能力和地址空间大小。
在计算机体系结构中,GPR通常是与其他组件紧密结合的。
例如,GPR可以与运算器、控制器和缓存等组件进行交互,共同完成指令的执行和数据的传输。
GPR还可以与其他寄存器之间进行数据传输和交换,以满足不同指令的需求。
GPR是计算机体系结构中的一个重要组成部分,它在计算机的运行和性能中起着至关重要的作用。
一个好的GPR设计可以提高计算机的运行速度和效率,同时也可以提供更大的数据处理能力和地址空间。
在未来的计算机体系结构设计中,GPR的优化和改进将继续是一个重要的研究方向。
几种模拟软件介绍一、Aspenplus背景介绍AspenPlus是一种广泛应用于化工过程的研究开发,设计,生产过程的控制,优化及技术改造等方面的性能优良的软件。
该模拟系统是麻省理工学院于70年代后期研制开发的。
由美国Aspen技术公司80年代初推向市场,它用严格和最新的计算方法,进行单元和全过程的计算,为企业提供准确的单元操作模型,还可以评估已有装置的优化操作或新建,改建装置的优化设计。
这套系统功能齐全,规模庞大,可应用于化工,炼油,石油化工,气体加工,煤炭,医药,冶金,环境保护,动力,节能,食品等许多工业领域。
AspenPlus是基于流程图的过程稳态模拟软件,包括56种单元操作模型,含5000种纯组分、5000对二元混合物、3314种固体化合物、40000个二元交互作用参数的数据库。
对于一个模拟过程来说,正确的选择准确无误的物性参数是模拟结果好坏的关键。
AspenPlus为单元操作计算提供了热力学性质和传递性质参数,在典型的AspenPlus模拟中常用的物理性质参数有逸度系数,焓,密度,熵和自由能。
AspenPlus 自身拥G有两个通用的数据库:Aspen CD——ASPEN TECH公司自己开发的数据库,DIPPR——美国化工协会物性数据设计院设计的数据库。
另外还有多个专用的数据库,如电解质,固体,燃料产品,这些数据库结合拥有的一些专用状态方程和专用单元操作模块使得AspenPlus软件可使用于固体加工电解质等特需的领域,极大地拓宽了AspenPlus的应用范围。
二、化工流程模拟PRO/II流程模拟技术是与实验研究同样可靠和更为有效的一种研究手段,其应用极大地促进化学工业的发展。
化工流程模拟能使设计最优化,提高设计效率,结果得到效率较高的工厂;对寻找故障,消除“瓶颈”,优化生产条件和操作参数而进行旧厂改进。
另外,模拟仿真在教学培训工作中也具有独特的优越性。
PRO/II是一个在世界范围内应用广泛的流程模拟软件。
软件介绍gPROMsContents•What is gPROMS •Application briefs •How to use gPROMs •CaseWhat is gPROMSgPROMS is a g eneral PRO cess M odelling S yste with proven capabilities for the simulation, optimization and parameter estimation (both steady-state anddynamic) of highly complex process.•At its heart gPROMS is an equation-based system.• gPROMS has an unprecedented level of openness.The gPROMS family of productsApplication across the process and plantlifecyclegPROMS advantage •Clear, concise language•Modelling power• Rate based separation modelling • Reaction system modelling• Solution crystallisation• Fuel cell system modelling• Biotreatment processesallowing proper quantification of theWhen using gPROMs to made a model and work it out, user first need know how to express this model by math.gPROMs language, like C language and Fortrun language, has some intrinsic functions which used in equations toperform mathematical operators, i .e, partial and integral.How to use gPROMSCase condition structure For condition structure IF condition structureIF A > B THENFlowOut = ??????? ; ELSEFlowOut = ????? ; END # If FOR i := 1 TO 100 DO T(i) = ???? ;ENDBuffer tank with gravity-driven outflow.•Mass balancedt dM F in F out •Relation between liquid level and holdup ρAh = M •Characterisation of the output owrate= F in — F out h αFout =Step 1: create a new gPROMS “Project”• Variable Types• Stream Types • Models • Tasks • Processes • Optimisations • Estimations • Experiments • Saved Variable Sets • Miscellaneous FilesSetp 2: create a new MODEL• PARAMETER• DISTRIBUTION_DOMAIN• UNIT• VARIABLE• SELECTOR• SET• EQUATIONPARAMETERRho AS REAL CrossSectionalArea AS REAL Alpha AS REAL VARIABLEHoldUp AS MassFlowIn, FlowOut AS MassFlowrate Height AS LengthEQUATION# mass balance$Holdup= Flowin Holdup= Flowin —— Flowout;#calculation of height through holdup Holdup=CrossSectionArea Holdup=CrossSectionArea**Height Height**Rho;#Assume aquare root presure drop flowrate relationFlowout=Alpha Flowout=Alpha**SQRT(Height);Step 3: define VARIABLEFor example: Mass, MassFlowrate,LengthStep 4: create a new PROCESSUNIT# UnitName AS ModelNameSET# ParameterPath := Expression ;# ParameterPath := [ Expression < , ... > ];EQUATION# EquationsASSIGN# VariablePath := Expression ;PRESET# VariablePath := InitialValue ;# VariablePath := InitialValue : LowerBound : UpperBound SELECTOR# SelectorPath := FlagPath ;# SelectorPath := [ FlagPath < , ... > ];INITIAL# STEADY_STATESOLUTIONPARAMETERSSCHEDULE# OperationScheduleUNITT101 AS BufferTankSETT101.Rho := 1000 ; # kg/m3T101.CrossSectionalArea := 1 ; # m2 T101.Alpha := 10 ;ASSIGNT101.Fin := 20 ;CONTINUE FOR TimePeriod (1800)SOLUTIONPARAMETERSREPORTINGINTERVAL := 60;Step 5: Syntax checking Step 6: runCase 1Case 2FinFouth αFout =PARAMETERRho AS REALCrossSectionalArea AS REALWeirHeight AS REALAlpha AS REALVARIABLEFlowIN, FlowOut1, FlowOut2 AS MassFlowRate HoldUp AS MassHeight AS LengthSELECTORValve AS ( ON, OFF) DEFAULT OFFEQUATION# Mass Balance$HoldUp = FlowIn - FlowOut1 - FlowOut2;# Calculation of liquid level from holdupHoldUp = CrossSectionalAreaHeight ** Rho; HoldUp = CrossSectionalArea ** Height#Assign squart root pressure drop flow relation FlowOut1 = AlphaFlowOut1 = Alpha ** SQRT ( Height);CASE Valve OFLOG ( Height ** Height );:FlowOut2 = 7** LOG ( HeightWHEN ON :FlowOut2 = 7SWITCH TO OFF IF Height < WeirHeight - 2; WHEN OFF : FlowOut2 = 0;SWITCH TO ON IF Height > WeirHeight + 2; END # CASEUNITT101 AS AdjustivetankSETT101.Rho :=100; #Kg/m3T101.CrossSectionalArea := 1; # m2T101.Alpha := 7;T101.WeirHeight := 30; # m。
gPROMS介绍1.模拟软件gPROMSgPROMS是基于联立模块法开发的软件,可以描述物理过程、化学过程、生物过程及其操作过程,可以模拟多目标过程,也可以同时运行多个模块,而且用高级语言定义过程模型。
其主要功能、用途及模块如图1所示。
图1 gPROMS功能及用途2.gPROMS的发展史上世纪90年代,基于序贯模块法(Sequential Modular)的稳态模拟技术已趋成熟,应用最为广泛(如Aspen Plus及Pro/II),但序贯模块法对动态优化等问题效率低下。
基于联立方程法(Equation Oriented)的过程模拟软件方兴未艾(如SPEEDUP),但联立方程法建模难度大,开发周期长。
gPROMS(general PROcess Modelling System)采用联立模块法,解决了上述问题。
gPROMS是帝国理工学院(Imperial College London)PSE(Process System Enterprise Ltd.)研究中心在多年建模和仿真实践中的研究成果。
作为仿真和优化的新一代计算平台,gPROMS的研发始于1988年,是由曾经开发SPEEDUP硼(现归入Aspen的ACM模块)的研究人员完成的,1992年开始进行工业评估,5年后成为商业软件,并成立PSE公司,2006年推出gPROMS V3.0,完善了图形界面操作功能。
3.gPROMS基本特点gPROMS是一种面向方程的过程模拟软件。
它对对象的描述主要分为两个层次:模型层和物理操作层。
“模型层”(MODEL)描述了系统的物理和化学行为,是对象的一个通用机理模型;“物理操作层”(TAsK)则描述了附加在系统外部行为以及扰动。
另外,还有一个模型实体“过程块”(PRocEss),它由具体实例模型数据以及外部操作组成,表述一个模型的具体实例(如图2所示)。
它以外加信息来推动MODEL(例如初始条件及输入变量随时间的变换情况)。
使用者只需要列出描述系统的方程及边界条件,复杂的计算通过调用各种求解算法来完成。
图2 gPROMS下过程模拟结构gPROMS求解模型时采用的是联立方程法,在更新版本中加入了PML(Process Model Library),此前的研究者需要自己编写所有模型方程(王林,LI Pu,wOzNY Guenter,王树青等,2003;区志励,2004)。
PML的加入使得该软件在建模的直观性上与序贯模块法的软件之间的距离又拉近了一步。
使用gPROMS求解问题非常方便,在与其他动态模拟软件相比较,gPROMS有许多自身的特点:第一,层次化结构。
它使用面向对象的层次式建模方法,对于问题的描述分为物理层(Modcl)和操作层(Task)。
在过程模型中的模型层是生产设备的模型方程,操作层是操作过程的描述方程,两者构成完整的过程模型。
这样的两层化处理使得过程建模直观,便于代码维护,也便于建立复杂的操作过程模型。
并且通用模型和实例化模型的分离使得对于同一个模型可有多个实例与之对应,便于作实例间的比较。
第二,开发性。
gPROMs模型的体系框架开放,方便调用外部的模型和算法。
gPROMS中自带有PML(Process Model Library)过程模型库包含了一些化工过程中常用的变量、模型和操作,其模型代码开放性使得研究者可以对其模型进行修改或根据自己的方程来构造出合适的模型。
ASPENTECH公司推出的Aspen Dynamic和gPROMS一样也用于动态模拟,目前对动态模拟的研究也有研究者利用的是该动态模拟软件。
gPROMS与Aspen Dynamic相比,虽然在界面上后者略胜一筹,但gPROMs的开放性是后者无法比拟的。
Aspen Dynanlic中的每个基础模型都是已封装的,研究者无法知道其内部结构,这将会带来调试过程中的一些麻烦,很多变量的设置需要依赖经验:而gPROMs模型方程是开放的,研究者能够从方程自由度等要求出发,逐步调试最终使得模拟过程收敛解。
另外,研究者也可根据实际工况或者设备特点修改模型方程,或者根据研究需要先从简化模型入手逐步使模型具体化,如此由浅及深,循序渐近,能更好地解决问题。
第三,gPROMS的编程语言简单和MATLAB编程语言非常类似:类似的条件语句、循环语句和类似的数组说明和使用方法,这使得模型以及操作的编写简单明了,并且便于和基于其他语言的模型进行比较研究。
第四,物性计算简便。
在gPROMS中可以调用外部物性软件包来解决复杂的物性计算问题。
例如,简单物质的物性计算我们可以选择Multiflash或者IK-CAPE软件包;复杂物质亦有E1etrolytic Physical Properties interface和0LI Physical Propenies interface可供选择。
4.gPROMS模型亏PML每个化工流程都是由单元操作构成的,BPROMS Process Model Library(PML)是构成工艺流程的基本单元。
它包括稳态和动态模型、气液相质量及能量累积的精确模型、描述相变换的分离模型、用于平衡及动力学反应的模块,即提供了多种单元操作模型,按照其用途分为PML Basic、PML Control、PML FlowTransportation、PML Heat Exchange、PML Reaction、PML Separation,其中各类型包含单元如表3示。
表3各模型库包含单元模型库单元连接类型PML Basic 基础模型库终端连通类型(不可逆)集气器节点类型集液器节点类型混合器或分离器节点类型接收器节点类型进口节点类型罐节点类型流体输送模型库离心压缩机连通类型(不可逆)缓冲罐连通类型(可逆)管道连通类型(可逆)简易管连通类型(可逆)离心泵连通类型(不可逆)简易泵连通类型(不可逆)气阀连通类型(可逆)液阀连通类型(可逆)止逆阀连通类型(可逆)简易阀连通类型(可逆)控制模型库制动阀控制类型流量计控制类型PID控制器控制类型比率阀控制类型信号延迟器控制类型传热模型库换热器连通类型(可逆)管式换热器连通类型(可逆)加热器连通类型(可逆)传热器连通类型(可逆)加热管(子模块)连通类型(可逆)传热管(子模块)连通类型(可逆)分离模型塔板混合型闪蒸罐节点类型精馏塔混合型反应模型库平衡反应釜节点类型动力反应釜节点类型全混流平衡反应釜节点类型全混流动力反应釜节点类型管式反应器连通类型(不可逆)所有模块运用相同的变量和连接类型,储存在PML Basics中,因此其它PML模型库需要以嵌入的形式引用PML Basics。
PML基于节点和连通结构,所有设备模型抑或属于节点类型抑或属于连通类型。
●节点模型:计算如压力、热量、质量能量累积的组成等物性,典型实例有容器或罐。
它仅可以通过Connector连接。
●连通模型:根据入口及出口变量值或类型,Connectors确定节点之间的流速及流向,它可以是减压设备,如管道或阀门,也可以是增压设备,如泵或压缩机。
它既可以通过Connector连接也可以通过Node连接。
●物料流股:PML物料连接类型用于定义两个PML接口的连接特性。
连接类型参数:PML物料连接类型声明了两种参数:No_components 和Phys_prop,通过PML,在声明有PMLMaterial连接类型的接口模块中可以自动设置这些参数值。
连接类型变量:包括信息变量(info mass—fraction(no components),info_mass—specificenthalpy,info_pressure)和flow变量(mass_flowrate,mass_fraction(no_components),mass_fraction( no_components),mass_specific_enthalpy),信息变量用于表示连接点处Node中主体流特性,而flow变量表示进出口物料特性。
因此基于流体流向,info_mass—fraction不一定等于flow_mass_fraction。
●接口类型:连接接口类型必须相互匹配,即connector可以连接任何类型,但node只能连接connector。
●控制流股:PML控制连接类型使用户可以将PML控制模块同其他PML单元相连接。
5.gPROMS应用现状gPROMS有多种用途,可以建立、验证过程模型,辅助设计、改善实验,也可以稳态、动态模拟或优化等。
gPROMS已广泛用于化学工业、石油化工和天然气加工、造纸、精细化工、食品工业、制药及生物制品技术等加工行业,有:●反应系统工程:研究催化剂性能,设计反应器控制系统并进行检修过程故障。
●石油一气体:复杂的管路网络、过程优化及平衡压缩负荷。
●燃料电池:对燃料电池体系中的复杂反应和发电操作,gPROMS 用于优化设计和操作策略。
●分离系统:广泛用于模拟复杂的分离过程,如结晶、吸收或精馏过程的优化和故障诊断。
●复杂过程的研究:研究有机世界,如细胞新陈代谢等尖端研究领域。
●控制:为控制工程师提供了大量工具,以优化控制策略并设计过程设备。
此外,gPROMS可以对高校学生开展培训课程,如建模、模拟;稳态、动态优化;高级过程控制;参数估计及实验设计。
目前全球大约有150个gPROMS用户,其中工业用户包括BASF、Bayer、BOC、Dow Chemicals、Showa Denko等。
Honeywell公司已采用gPROMS作为Experion Process Knowledge的核心模块,100多个研究所和研究组织在使用gPROMS,其中国内用户有华东理工大学、天津大学、浙江大学等。
PSE Academic的成立促进了gPROMS的研究和应用。
近年来国外在运用gPROMS模拟、优化等方面做了大量研究,涉及干燥、精馏、提取、吸收、流化床中的气相反应等化工过程,但国内目前在该方面的报道仍很匮乏。