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基于CAPE-OPEN單元模塊的開發(fā)研究

發(fā)布時間:2017-04-10 10:20

  本文關(guān)鍵詞:基于CAPE-OPEN單元模塊的開發(fā)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:隨著計算機(jī)模擬與仿真在化工領(lǐng)域中日漸廣泛的應(yīng)用,人們對化工通用模擬軟件的開發(fā)維護(hù)與軟件間集成提出了更高的要求,因此為了實現(xiàn)流程模擬軟件之間的集成,20世紀(jì)90年代,CAPE-OPEN(Computer-aided process engineering open simulation environment)作為開放式計算機(jī)輔助過程工程的接口標(biāo)準(zhǔn)被制定出來。CAPE-OPEN標(biāo)準(zhǔn)分為單元模塊、物性數(shù)據(jù)庫、數(shù)值求解器、模擬執(zhí)行器、熱力學(xué)方法和錯誤處理等多個章節(jié)及軟件接口。開發(fā)者只有遵循CAPE-OPEN接口標(biāo)準(zhǔn),才能實現(xiàn)物性數(shù)據(jù)庫、單元模塊以及熱力學(xué)方法等與支持CAPE-OPEN的化工模擬系統(tǒng)間的相互調(diào)用。作者基于單元模塊部分的接口標(biāo)準(zhǔn),在Window 7操作系統(tǒng)下應(yīng)用Microsoft Visual Studio 2005平臺,采用面向?qū)ο蠓椒ê蚔C++語言以及COM組件技術(shù),開發(fā)了泵、混合器、管段、以及萃取塔等單元模塊。針對上述單元模塊,建立其數(shù)學(xué)模型并完成求解算法,接著完成單元模塊的用戶界面,并實現(xiàn)其保存功能。最后在Aspen Plus V7.2軟件環(huán)境和支持CAPE-OPEN標(biāo)準(zhǔn)的模擬軟件中成功實現(xiàn)了單元模塊的加載和調(diào)用,對上述單元模塊的所有功能逐一進(jìn)行對比驗證,結(jié)果表明,開發(fā)的單元模塊計算結(jié)果準(zhǔn)確可靠。基于CAPE-OPEN標(biāo)準(zhǔn)的化工模擬軟件包含物性數(shù)據(jù)庫、單元模塊、熱力學(xué)方法、求解算法和用戶操作界面等五部分,其中單元模塊的功能和數(shù)量是評價模擬軟件能否良好的解決實際問題的重中之重。因此,CAPE-OPEN標(biāo)準(zhǔn)化工單元模塊的開發(fā),是實現(xiàn)基于CAPE-OPEN標(biāo)準(zhǔn)的化工模擬軟件開發(fā)的基礎(chǔ),具有較強(qiáng)的理論和實際應(yīng)用價值。本文所開發(fā)的基于CAPE-OPEN標(biāo)準(zhǔn)的單元模塊可以作為上述軟件的一部分被模擬系統(tǒng)識別調(diào)用,不僅實現(xiàn)了軟件間的集成,而且單元模塊的調(diào)用是通過動態(tài)鏈接庫文件的形式完成的,很好的保護(hù)了開發(fā)者的知識產(chǎn)權(quán)。
【關(guān)鍵詞】:單元模塊 CAPE-OPEN 軟件開發(fā) 模擬優(yōu)化 面向?qū)ο?/strong> 接口標(biāo)準(zhǔn)
【學(xué)位授予單位】:青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TQ018
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-8
  • 前言8-10
  • 1 文獻(xiàn)綜述10-30
  • 1.1 化工過程模擬軟件的研究進(jìn)展10-13
  • 1.1.1 基于DOS系統(tǒng)下化工過程模擬軟件10-11
  • 1.1.2 基于面向?qū)ο笙到y(tǒng)的化工軟件穩(wěn)態(tài)模擬11-12
  • 1.1.3 動態(tài)與穩(wěn)態(tài)結(jié)合的模擬軟件12-13
  • 1.1.4 基于網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)模擬軟件13
  • 1.2 化工模擬軟件中的單元操作模塊13-24
  • 1.2.1 單元操作模塊概述13-18
  • 1.2.2 不同化工過程模擬軟件單元模塊的特點18-24
  • 1.3 面向?qū)ο蠹夹g(shù)24-27
  • 1.3.1 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計24-26
  • 1.3.2 MFC與COM26-27
  • 1.4 課題背景及研究內(nèi)容27-30
  • 1.4.1 課題背景27-28
  • 1.4.2 主要研究內(nèi)容28-30
  • 2 CAPE-OPEN標(biāo)準(zhǔn)概述30-38
  • 2.1 CAPE-OPEN組件31-32
  • 2.2 CAPE-OPE的命名和格式32-33
  • 2.2.1 CAPE-OPEN的命名規(guī)則32-33
  • 2.2.2 CAPE-OPEN的數(shù)據(jù)格式33
  • 2.3 CAPE-OPEN接口標(biāo)準(zhǔn)分類33-36
  • 2.3.1 物性數(shù)據(jù)庫的接口標(biāo)準(zhǔn)34
  • 2.3.2 單元操作模塊接口標(biāo)準(zhǔn)34
  • 2.3.3 熱力學(xué)接口標(biāo)準(zhǔn)34-35
  • 2.3.4 CAPE-OPEN的實現(xiàn)實例35-36
  • 2.4 CAPE-OPEN的優(yōu)越性36-37
  • 2.5 本章小結(jié)37-38
  • 3 基于CAPE-OPEN化工單元模塊的開發(fā)38-58
  • 3.1 操作系統(tǒng)及開發(fā)語言的選擇38-40
  • 3.1.1Windows操作系統(tǒng)簡介38
  • 3.1.2 開發(fā)環(huán)境的選擇38-39
  • 3.1.3 單元模塊開發(fā)語言的選擇39-40
  • 3.2 單元模塊的開發(fā)40-57
  • 3.2.1 功能定義40
  • 3.2.2 數(shù)學(xué)模型40-41
  • 3.2.3 用戶界面41-49
  • 3.2.4 求解部分49-51
  • 3.2.5 數(shù)據(jù)的保存51-52
  • 3.2.6 單元模塊的測試52-57
  • 3.3 本章小結(jié)57-58
  • 4 基于CAPE-OPEN化工過程單元模塊的測試58-82
  • 4.1 泵58-66
  • 4.1.1 功能58
  • 4.1.2 數(shù)學(xué)模型58-60
  • 4.1.3 用戶界面60-62
  • 4.1.4 泵測試實例62-66
  • 4.2 管段66-73
  • 4.2.1 功能66-67
  • 4.2.2 數(shù)學(xué)模型67-70
  • 4.2.3 用戶界面70-72
  • 4.2.4 管路測試實例72-73
  • 4.3 萃取塔73-80
  • 4.3.1 功能73-74
  • 4.3.2 數(shù)學(xué)模型74-76
  • 4.3.3 用戶界面76-78
  • 4.3.4 萃取測試實例78-80
  • 4.4 本章小結(jié)80-82
  • 結(jié)論82-84
  • 參考文獻(xiàn)84-88
  • 致謝88-90
  • 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄90-92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號:296504


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