ASPEN PLUS 用户模型
### ASPEN PLUS 用户模型详解 #### 一、用户模型概览 ASPEN PLUS,作为一款先进的化工过程模拟软件,提供了丰富的内置模型以满足大多数过程工程的建模需求。然而,在某些情况下,内置模型可能无法完全覆盖用户的特定需求,这就引出了用户自定义模型的概念——即用户模型。用户模型允许用户通过编写Fortran子程序来扩展ASPEN PLUS的功能,实现对单元操作、物性、设计、成本估算等特性的定制化。 #### 二、用户模型类型与功能 用户模型主要分为六类: 1. **用户单元操作模型**:用于定义全新的单元操作,如反应器、分离设备等。 2. **用户物性模型**:计算物料的各种物理和化学性质,包括主次性质及中间性质。 3. **设计与成本估算模型**:用于设计参数的优化和成本评估。 4. **特定物流性质模型**:针对特定流体的特殊性质进行计算。 5. **用户物流报告模型**:自定义物流的报告格式和内容。 6. **单元操作内用户模型**:增强或修改现有单元操作模型的计算能力,如反应速率、传热系数等。 #### 三、编写用户模型的技术细节 用户模型应遵循以下规则: - **编程语言**:使用Fortran语言,这是ASPEN PLUS支持的唯一语言。 - **文件命名**:源代码文件应以`.f`作为扩展名。 - **子程序命名**:物性模型和ADA/PCS模型的名称由ASPEN PLUS指定,其他模型名称不得超过六个字符。 - **数据类型**:所有实型变量必须声明为双精度(REAL*8)。 - **公用块**:ASPEN PLUS公用块可在include文件中定义,通过C预处理器语法引用。 - **虚拟维度**:当子程序变元列表显示维数为(1),需声明为虚拟维数为1的数组。 - **单位制**:默认使用国际单位制(SI),除非特别声明。 #### 四、用户模型的动态链接 ASPEN PLUS在运行时动态加载和执行用户模型,简化了特殊版本模拟引擎的链接需求。在引用用户模型的运行前,需完成以下步骤: 1. 编写用户模型。 2. 使用aspcomp命令编译用户模型。 3. 可选地,使用asplink命令将用户模型链接到共享库。 4. 提供目标文件或共享库给ASPEN PLUS系统。 在运行期间,ASPEN PLUS根据DLOPT文件动态寻址用户模型符号,装载并执行。如果符号未找到,会尝试通过用户提供的目标模块文件重新链接,并再次尝试装载。若仍有符号未解决,则运行终止,并给出错误信息。整个动态链接过程的信息被记录在runid.ld文件中,可用于诊断链接问题。 #### 五、总结 用户模型是ASPEN PLUS强大的扩展机制,通过自定义的Fortran子程序,用户能够针对具体的应用场景,定制化过程模型的各个方面。从单元操作的定义到物性的计算,再到设计与成本分析,用户模型极大地拓宽了ASPEN PLUS的适用范围,使其成为化工过程工程领域不可或缺的工具。熟练掌握用户模型的开发与应用,不仅能够提升个人在过程工程领域的专业技能,还能显著提高解决复杂工业问题的能力。