BOP

Ein Simulator für komplexe verfahrenstechnische Prozesse

Bearbeiter:

Gabi Blättermann
Jürgen Borchardt
Dr. Peter Mathé

Produkt

Der Simulator BOP (Block-Orientierter Prozess-Simulator) ist ein Softwarepaket für die statische, dynamische und Monte-Carlo-Simulation komplexer verfahrenstechnischer Prozesse. Das Simulationskonzept von BOP basiert auf einem hierarchisch modularen Prozessmodell und ermöglicht einen effizienten Einsatz auf Parallelrechnern mit gemeinsamem Speicher.

Projekt: Statische und dynamische Simulation verfahrenstechnischer Prozesse

Leistungen

• Simulation hochgradig nichtlinearer stationärer Vorgänge
• Simulation zeitabhängiger Prozesse mit Unstetigkeiten
• Effiziente Sensitivitätsanalysen mit integrierten Monte-Carlo-Methoden
• Berechnung von Korrekturkurven
• Stochastische und deterministische Optimierung
• Parameter Kalibrierung
• Simulations-Skripte

Vorteile

• Mit dem BOP-Compiler ist es möglich, direkt auf die in der Industrie übliche Prozessbeschreibung aufzusetzen und strukturelle Eigenschaften der Prozesse in das zu generierende Gleichungssystem zu übernehmen. Diese strukturellen Eigenschaften können dann vom BOP-Solver für eine effiziente Lösung der Gleichungssysteme ausgenutzt werden.
• BOP ist mit seinem Leistungsspektrum ein effektives Simulationswerkzeug das sich im praktischen Einsatz bewährt hat.
• BOP zeichnet sich durch eine hohe Adaptivität aus und kommt vor allem dort zum Einsatz, wo konventionelle Simulationssoftware an ihre Grenzen stößt.

Anwendungsgebiete

BOP kann zur Simulation aller verfahrenstechnischen Prozesse eingesetzt werden, die sich mit Systemen von Algebro-Differentialgleichungen (DAEs) modellieren lassen.
Bislang wurde BOP in folgenden Industrieanwendungen erfolgreich eingesetzt:

• Chemische Prozess-Simulation (Destillations-Reaktions-Prozesse)
• Klärschlammverbrennung
• Abgas-Sensorik
• Simulation von Gasturbinen

Dabei hat sich der Simulator insbesondere durch hohe Rechengeschwindigkeit, Stabilität und Zuverlässigkeit ausgezeichnet.

Implementation

• BOP ist in Fortran (BOP-Solver) und C (BOP-Compiler) geschrieben und sowohl unter UNIX, Linux, als auch unter Windows lauffähig.
• Die Parallelisierung auf Rechnern mit gemeinsamem Speicher (SMP) ist mit OpenMP möglich.
• Die Auswertung der Simulationsergebnisse von BOP erfolgt mit Hilfe des Softwarepakets R