程序模擬

程序模拟（英语：process simulation）系用于技术程序（如化工厂、化学程序、环境系统、发电厂、复杂制造操作、生物程序以及类技术功能）的设计、开发、分析与优化等。

简介

程序模拟是在软件中基于模型来描述化学、物理、生物、其他技术程序与单元操作等。基本先决条件是针对纯组分、混合物、化学反应的物理和化学性质以及可用于模拟计算的数学模型进行统整性的了解。
程序模拟软件以程序流程图描述化学程序，流程图中标示各操作单元和物流流向。模拟软件需求解质量和能量守恒以获得稳定的操作条件。程序模拟的目标即寻找最佳的操作条件。本质上，这是一个以迭代求解的优化问题。
程序模拟依赖各类模型进行计算，模型引进近似值与假设，但允许描述大范围温度与压力下的性质，而这些性质并未包含在实际数据之中。模型亦允许在一定范围内进行内插与外插，并允许获取已知属性范围之外的条件。

稳态和动态程序模拟

早期程序模拟被运用于计算稳态程序。稳态模型描述一个静态程序（处于平衡状态）的质量和能量守衡。
动态模拟是稳态程序模拟的延伸，透过导数项将时间相关性置入模型中，如质量或能量累积等。动态模拟的出现意味着真实程序的即时时间相关描述、预测和控制已可被实现。动态模拟包含工厂启动与停机以及反应、滞留量、热变化等等状态的变动。
动态模拟相较于稳态模拟，需要更长的计算时间以及更复杂的数学计算；可被视为一个重复多次且参数不断变化的稳态模拟（基于一个固定的时间步长）。
动态模拟可以在线和离线两种方式使用。