Question

我正在Dymola建造一个类似于Helmholtz-Media的媒体库，但是Ammonia + Water是一种混合物。你得到了许多不明确可解的方程式。

由于Modelica中的Media和Fluid库的结构，我需要能够从p，h和x获得我的热力学状态。状态向量由d，T和x组成。

这是一个如何获取state-vector的简单示例：

model getState_phX
  parameter AbsolutePressure p = 500000 "pressure";
  parameter SpecificEnthalpy h = 2500000 "enthalpy";
  parameter SI.MassFraction x = 0.7 "mole fraction of amonia";
  parameter Real[2] start = getStart_Td_phx(p,h,xL);
  output ThermodynamicState state(d(start=start[2]),T(start=start[1]),X={(1 - xL),xL});
  DerivateFull f = Derivates(state);   
equation 
  p = (1 + f.delta*f.phirdelta)*R*state.T*state.d/molarMass(state);
  h = state.T*R*(1 + f.delta*f.phirdelta + f.tau*f.phirtau + f.tau0*f.phi0tau0)/molarMass(state);
end getState_phX;

请不要介意方程的各个部分。它们由依赖于状态向量的许多部分（总和和日志）组成。这是由Dymola的求解器解决的，具有良好的起始值。但我并不需要Dassl的所有“时间依赖”解决能力。

在没有求解器的情况下，是否有用于解决此类固定方程系统的库？是否可以使用这些函数从这个模型中创建一个函数？

我知道我可以手工编写一个简单的求解器但是对于媒体模型（VLE）的其他部分我也需要高度可靠的固定求解器（但有4个非线性独立方程）

如果我没有清楚地解释自己，请告诉我。谢谢你的帮助。

Answer 1

流体属性库的基础是前向部分，即实际的亥姆霍兹能量状态方程（EoS）。它需要d,T,X作为输入。这部分或多或少地要实施如果要使用p,h,X指定热力学状态，或者如果要在多个阶段之间找到平衡点，通常会建立一个重复函数系统，并尝试使用迭代函数找到方程组的根程序。 Span (2000)写道

＆＃34;制定可靠的迭代程序[用于根发现] 在设置程序包时，这通常是最关键的问题对状态方程的评估＆＃34;。

重新使用现有的求解器有优点和缺点，它们通常经过很好的测试，编写它们需要花费很多精力，但如果你编写自己的求解器，你就可以更好地控制它的作用。据我所知，达斯尔有各种各样的力量，但解决这种方程并不是它最初的目标。 Olson, Tummescheit and Elmqvist (2005)尝试使用Dymola解算器查找VLE，请参阅链接pdf的第3.2节。听起来很有效，但不太可靠 MSL已经包含一个基于Brent算法的非线性求解器，它仅使用一个未知算法，参见Modelica.Math.Nolinear.solveOneNonlinearEquation。如果需要，您可以添加其他通用解算器。

在编写自己的求解器之前，您应该联系Modelica.Media接口的开发人员（将在MSL的未来版本中进行扩展，以包含多组分，多阶段混合）并考虑重新使用现有的流体属性库，如RefProp，CoolProp，FluidProp或MultiFlash，仅举几例。

Dymola解决媒体模型的固定方程系统

1 个答案: