Solving singular control problems using uniform trigonometrization method

This study investigates the application of a recently developed construct, the uniform trigonometrization method (UTM), to the singular control problems in chemical engineering. The UTM involves minimal modifications to the original problem, thereby generating near-singular control solutions that can be used for conceptual design and serve as an alternate to direct techniques like nested and simultaneous approaches. Eight classical singular control problems with known analytical solutions and three complex singular control problems from chemical engineering domain are solved in this study. The results obtained using the UTM for these problems are found to match well with the literature and are of higher resolution as compared to the results obtained using a direct pseudospectral-based solver. The ability of the UTM to handle complex chemical engineering problems with both singular controls and state path constraints has also been demonstrated in this study.     

微化工技术的研究与应用

微化工技术是20世纪90年代初兴起的多学科交叉的科技前沿领域,是集微机电系统设计思想和化学化工基本原理于一体,并移植集成电路和微传感器制造技术的一种高新技术,涉及化学、材料、物理、化工、机械、电子、控制学等各种工程技术和学科;其主要研究对象为特征尺度在数微米到数百微米间的微化工系统.作者对微化工技术的过程强化原理、微化...     

化工原理实验教学改革与实践

为了提高化工原理实验教学的质量,针对化工原理实验教学存在的问题,结合我校在化工原理实验教学中的实际,从强化实验前预习、改进教学方法、突出实验过程管理、改进考核方法四个方面对化工原理实验教学进行了改革。     

聚焦结构、界面与多尺度问题,开辟化学工程的新里程

20世纪90年代以来,随着计算机技术和测量仪器的迅速发展,化学工程的研究水平日益提升,由经验规则的判断逐渐提高到计算机模拟量化分析. 化学工程的研究范围也日益扩大,下至纳微尺度结构与界面的观察与量化,上至宏观尺度设备与工厂的系统集成. 化学工程的服务对象也由化学工业扩展到冶金、材料、能源、环境、生物等诸多进行物质转化的过程工业. 目前化工科技界正在呼吁寻求继第一里程单元操作、第二里程传递过程和化学反应工程之后的第三里程. 化学工程中以往惯用的忽视非均匀多尺度结构和界面存在的平均方法是造成预测偏差和调控、放大困难的主要原因. 必须关注结构、界面和多尺度问题,研究多尺度结构、界面的量化预测理论和优化调控方法,建立多尺度结构、界面与"三传一反"的关系模型,与当代先进的计算方法、计算流体力学和计算机模拟相结合,有望解决化工过程与设备的优化调控与放大的难题,成为化学工程发展的新里程.     

化工原理教学中渗透工程设计的思想

化工原理课程是一门利用自然科学的原理研究实际化工过程中的基本规律,得出多种重要的工程理论和工程方法的技术基础课程.教学中以工程设计为指导思想,突出工程理论和工程问题的分析,对于培养学生的工程设计能力和专业素质,有着重要的意义.     

HAZOP分析方法在化工原理实验教学中的应用

化工原理实验是促进学生理解化工单元操作、培养学生工程实践能力的一门重要课程,而化工安全是其中必不可少的教学内容。为适应新工科教学改革的需要,文章提出将HAZOP分析方法引入化工原理实验教学中,介绍了针对化工原理实验装置进行HAZOP分析的方法和流程,并以“圆形直管中气体对流传热系数的测定”实验项目为例,介绍了其应用过程。实践表明,HAZOP安全分析方法用于化工原理实验教学能够巩固和加深学生对理论知识的理解,培养学生的创新意识和安全意识,提高学生分析和解决复杂工程问题的能力。     

《化工原理实验》课程双语及全英语教学刍议

针对化工原理实验课程教学的特点和存在问题,结合多年在化工原理理论课程开展全英语教学实践,初步探索和总结了在化工原理实验课程教学中采用双语及全英语教学过程的教学理念、教学方法和模式、教学资料编写、新的考试考核模式建立方面的经验,为其它实验课程开展双语及全英语教学提供参考。     

电镀废水处理pH测控的相关问题

为了保证电镀废水处理中pH测控的准确性,介绍了玻璃电极的结构及pH测量的原理,指出了玻璃电极的缺陷(如高输入阻抗、电极的污染与腐蚀)对pH测控的影响,给出了电极清洗及pH计校正的一般方法,提出了自动报警或投药装置在使用中应注意的问题。     

化工应用数学的教学探讨

化工应用数学是一门重要的化学工程类专业基础课,目的是使学生掌握与化工相关的理论和常用的数学方法,逐步培养学生解决实际问题的能力.文章以提高教学质量为目标,根据化工应用数学学科的特点及我校的实际教学情况,从教材的选择,教学内容及教学方法等方面,结合自己的教学心得,对化工应用数学课程目前存在的一些问题以及教学方法进行了讨论和探索.     

含油污泥阴燃处理技术研究与进展

含油污泥是石油石化行业的主要污染物之一，不仅会造成环境破坏，而且会带来资源浪费。目前，处理含油污泥的传统方法主要有固液分离法、化学破乳法、溶剂萃取法、热洗涤法、生物处理法以及焚烧法等，这些方法能在一定程度上降低含油污泥的含油率，但存在处理成本相对较高、工艺较为复杂、流程相对较长等问题。阴燃处理法是国际上一种新兴处理技术，能够较好地弥补上述传统处理方法的不足。从阴燃的研究历史、工作原理、数值分析、研究进展及工程应用等方面开展了系统说明，分析了该技术目前存在的主要问题，并指出了该技术的研究方向。     

化工原理实验教学环节改革初探

化工原理实验是化工类及相近学科学生的一门重要的实践课,是理论与实践密切结合、培养学生动手能力和创新能力的重要环节。文章对化工原理实验教学改革进行了探讨,提出了增设综合性、设计性、研究性等实验内容,建立仿真实验与操作实验相结合的实验教学模式以及改革考核方式等,为进一步提高实验教学质量,适应创新和应用型人才培养的需要。     

控制阀在大落差长输管道上的应用

详细介绍了RZD—RMBX型控制阀的结构特点和工作原理,以及我国首次在大落差输油管道上的使用情况,并针对使用中存在的问题加以分析,提出解决问题的方法。     

浅析应用计算机软件辅助化工原理课程设计教学

化工原理课程设计对培养学生工程实践能力非常重要。本文以化工原理课程设计中的精馏塔设计计算为例,介绍了当今一些流行的计算软件或应用软件在化工原理课程设计教学中的应用情况,并对这些软件的基本功能、特点进行剖析,分析使用软件进行教学的意义和存在的问题,以促进化工原理课程设计课程体系改革。     

方法论在化学反应工程中的教学实践

将方法论的概念贯穿在化学反应工程教学实践中。在教学中,将模型化方法、控制步骤的思路、非线性问题的处理、量纲分析的引入以及理论与实验相结合的等五个普遍应用于化学反应工程研究中的方法作为重点传授给学生,让学生更好的掌握分析问题、解决问题的思路,在教学中取得了良好的效果。     

化学法制备微胶囊机理及过程控制

微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆成微小粒子的技术,并在很多领域得到了应用。传统的微胶囊制备方法从原理上大致分为化学法、物理法和物理化学法三大类。化学法制备微胶囊机理明确,具有影响因素多、成囊性能可控性强等特点。主要介绍了化学法制备微胶囊的原理、方法及过程控制。     

化工建设计划管理

在我国市场经济的不断完善的新形势下,对项目建设的规范化要求也越来越高,加强化工工程项目建设的进度管理已成为市场经济的需求。计划管理是以现代科学方法确定进度目标,通过把工期目标和任务层层分解,编制合理的进度计划与资源供应计划进行进度控制,在与其它目标相协调的基础上实现工期目标。针对化工工程项目存在的问题从组织机构、技术、质量、安全、生产资源等方面制定了保证措施,通过应用WBS对项目进行细化和分解,制定进度计划,确定影响项目进度的关键路径,并进行重点控制。     

Perspektiven für die Forschung im Chemieingenieurwesen: Die französische Politik

The future of chemical engineering research – the French policy . Future prospects of chemical engineering research are set forth, as they result from discussions organized by the French government. In the first part, the situation in French Research Institutes is briefly described: programmes, structure, financial support and co-operation with industry. In the second part, the role of Chemical Engineering in solving problems in industrial societies is discussed. Prominence is given to cases of successful industrial scaling-up of laboratory processes, with emphasis given to the following: systems approach, modelling methods for fast and safe design, rapid adaptation of process industries to changes in economic conditions, application of chemical engineering concepts to new areas of biology, nutritional and soil sciences, electrochemical, solar and nuclear engineering etc. Problems which remain unsolved and future research topics are presented: heat and mass transfer in multiphase media, exergetic process analysis and causes of exergy losses in unit processes, new separation processes and reactor types, processes based on materials which can be regenerated, and automation of chemical processes.     

化工专业英语教学改革构建与实践

作者结合化学工程与工艺专业英语的特点和自己对该课程的理解,列举了化工专业英语教材与教学方式中存在的问题,探讨通过优化教材内容、改革授课模式和更新考试方式等手段来调动学生学习化工专业英语的积极性和主动性,以期取得较好的教学效果,培养具备较强专业英语功底的复合型专业技术人才。     

An efficient constraint handling method with integrated differential evolution for numerical and engineering optimization

Constrained optimization problems are very important as they are encountered in many engineering applications. Equality constraints in them are challenging to handle due to tiny feasible region. Additionally, global optimization is required for finding global optimum when the objective function and constraints are nonlinear. Stochastic global optimization methods can handle non-differentiable and multi-modal objective functions. In this paper, a new constraint handling method for use with such methods is proposed for solving equality and/or inequality constrained problems. It incorporates adaptive relaxation of constraints and the feasibility approach for selection. The recent integrated differential evolution (IDE) with the proposed constraint handling technique is tested for solving benchmark problems with constraints, and then applied to many chemical engineering application problems with equality and inequality constraints. The results show that the proposed constraint handling method with IDE (C-IDE) is reliable and efficient for solving constrained optimization problems, even with equality constraints.