换热网络的分析

给出了换热网络分析的数学模型,用线性规划方法求解换热网络中各换热器物流进出口温度,使热回收量达到最大。依据所编制的程序对实例进行了计算,结果令人满意.     

换热网络系统软件HENS V2.0

<正> HENS换热网络系统软件是青岛化工学院计算机与化工研究所采用数据库、过程模拟、专家系统等现代技术,在微型计算机上开发成功的系统软件。可用于进行换热网络的最优合成,换热网络的分析,换热器的最优设计,换热网络的流程模拟,换热网络的灵敏度分析。HENS在网络最优合成上采用了人工智能法解决了一次实现最优合成的问题;HENS在网络分析上采用了线性规划法,可得出进出换热器的最佳温度,从而使热回收量最大;     

应用双层混合遗传算法优化大规模换热网络

换热网络综合优化问题是典型的混合整数非线性规划(MINLP)问题,存在局部极值众多的特点,特别是对于大规模换热网络来说,要做到全局寻优,难度极大。混合遗传算法能够对换热网络进行优化,但对大规模的换热网络的优化效率并不高。本文采用先通过混合遗传算法对换热网络进行初步优化,然后划分换热网络为若干换热独立的子网络,对产生的子网络分别进行单性遗传进化。结果表明,该方法对大规模换热网络的优化具有较高的优化效率。     

线性规划问题非有效变量判别定理的研究

为完善线性规划模型的基本理论,通过分析线性规划模型中变量与约束条件的关系,非有效变量与最优解的关系,对线性规划模型中非有效变量和有效变量的特性进行了理论探讨,获得了识别非有效变量的一些判定定理,为构造识别非有效变量的方法提供了理论基础.     

矿井通风网络优化的调节与实现

为寻求一种既能满足风量要求,又能节约能源的风量调节方案,提出先由线性规划模型求得调节风门设置分支,后通过非线性规划模型求得调节风门增阻值和风机转速,以实现矿井通风网络优化调节。用Matlab编制了程序,通过一个示例进行仿真模拟,结果表明：矿井通风网络各分支风量满足要求,能使通风网络总能耗降低;提出的数学模型及方法能够很好解决矿井通风网络优化调节问题。     

多目标线性规划的TH网络方法及其应用

在修正TH网络 (Thank和Hopfield提出的求解线性规划的神经网络 )的基础上 ,引入目的规划求解多目标线性规划 .理论分析和实例研究证明 ,该方法能保证网络收敛于原规划的非劣解 .     

李庄试验区水文地质参数的识别

本文根据李庄试验区地下水长期动态观测资料,建立了识別水文地质参数的数学模型。求解模型时应用了非线性规划方法,并对所求水文地质参数进行了验证,通过验征说明所建模型是合理的.利用非线性规划识别水文地质参数是可行的,其结果是可信的。     

非连通无线传感器网络的最少传感器节点部署

传感器节点的部署包括连通网络和非连通网络2种情况. 为了最小化网络部署开销,对非连通网络的传感器节点部署问题进行了研究,建立了整数线性规划模型,并证明该问题为NP complete问题. 为找到该问题的近似最优解,通过理论分析确定了传感器节点的候选部署区域,提出了一种启发式的传感器节点贪婪部署算法,迭代地将传感器节点部署到覆盖目标点数最多的候选部署区域,直到覆盖所有目标点. 通过仿真实验将所提出的贪婪部署算法和现有的遗传算法以及问题模型的最优解进行了比较,验证了算法的有效性.     

遗传算法在矿井通风网络优化中的应用

建立了矿井通风系统网络优化的非线性规划数学模型,并用遗传算法来求解该优化模型.使用罚函数法对优化模型所包含的约束方程进行转化和处理,使之适用于遗传算法.罚函数的形式采用不可微精确罚函数,并在惩罚参数的选择上参考了模拟退火算法的一些优点,设计出一种动态罚函数.应用遗传算法对一个简单通风网络的优化模型进行求解.结果表明：优化后通风系统总能耗降低了7.78 kW,其下降幅度约为3%.     

基于改进的随机公交调度问题的数学模型

以公交车调度问题为依据,应用随机优化理论和非线性规划理论等,分析了河北省石家庄市公交车调度及公交车辆的排班情况,研究此过程中实际情况和理论上的最优方案的差异及改进的可行性.由于公交车调度中实际环境的随机因素很多,在非线性规划理论的基础上加入随机分析理论,提出随机非线性规划模型,客观上弥补了非线性规划理论客观性较差的缺陷,从而更好的避免了传统排班模型的弊端,其建立考虑了乘客和公交公司的双重利益,并且在它们之间寻求一个平衡点.     

有效能法合成换热器最佳网络

通过对换热器系统的热力学有效能分析,提出了合成换热器最佳网络的调优规则,依据编制的计算机模拟计算程序,计算了三个实例,结果均优于所得文献的最佳值。作者认为本文的方法物理意义明确;算法简捷可靠;可用于合成换热器最佳网络。     

具有任意结构换热网络的灵敏度系数和灵敏度的计算

本文给出了求解具有任意结构换热网络灵敏度系数和灵敏度求解的通用数学模型,编制了计算机程序并用实例进行了检验。基于输入换网的结构信息,由程序可以自动地生成计算所用的数学模型,可提供换网操作性能分析所用的数据。     

一类非线性整数规划的求解方法及应用

本文提出一种求解优化数学模型,属于非线性整数规划问题的方法——逐次近似法.它可以把非线性整数规划问题转化为线性整数规划问题.为了使该求解方法实际应用于最优下料问题,我们研制了相应的计算机软件.     

露天矿生产中车辆安排问题的多目标非线性规划模型

露天矿生产的车辆安排问题在许多类似生产领域中具有一定的代表性，针对露天矿生产中的一个多目标优化运输问题，基于数学分析，建立了一个多目标非线性规划模型；提出了模型的逐步整数化方法和穷举整数化方法两种快速算法，并利用研制的Matlab程序计算了一个实际问题，计算结果证明该模型和程序是有效的，并可以在生产实践中使用。     

能量系统广义换热网络优化的蒙特卡罗SCDD法

在能量系统广义换热网络超结构及其数学模型基础上,提出了广义换热网络优化的蒙特卡罗SCDD混合算法,将蒙特卡罗法的全局搜索能力强和SCDD法计算效率高的优点相结合,提高广义换热网络优化算法的鲁棒性和计算效率,也增强了算法获得全局最优解的能力。实例应用表明:蒙特卡罗法能够有效获得广义换热网络的初始能流分配比例,而SCDD法提高了最佳能流比例的求解效率,利用蒙特卡罗SCDD混合求解算法可获得广义换热网络的最佳能流分配比例,使得总能利用效率最高。     

基于UG的管壳式换热器的三维数字化设计

为满足市场对新型高效换热设备的高要求,利用Unigraphics软件进行管壳式换热器参数化模型的创建,充分利用该软件自身的参数化功能,如关系表达式、零件族的Excel工作表及草图的尺寸约束控制特征参数等方法,建立零部件的三维参数化模型,并实现换热器数字化样机的装配.该设计中零部件模型建立方法简单,建模速度快,不需编程,有利于产品的设计开发和改造优化.     

辐射换热器的理论研究之一

本文描述了顺流辐射换热器的数学模型。应用本模型着重计算分析了端部辐射,壁面辐射率、换热器长度、烟气入口温度及空气流速对换热过程的影响,从理论上分析了辐射换热器的换热机理。     

应用于换热网络优化的混合遗传算法性能研究

换热网络综合优化属于系统热集成技术的重要研究方向。换热网络综合优化技术研究对于节约能源、保护环境和提高高耗能企业的市场竞争力具有重要意义。然而,由于换热网络综合优化模型本身属于MINLP问题,形式复杂且解空间大,经典的梯度寻优很难凑效。本文建立了以年总费用函数为优化目标的换热网络综合优化模型,提出了应用改进的混合遗传算法用于换热网络综合优化,并以基本遗传算法为对照,对混合遗传算法的用于换热网络综合的性能进行了研究。实例研究表明改进的混合遗传算法能更有效地进行换热网络综合优化。     

气-气热管换热器的优化选型设计

热管是一种传热效率极高的新型传热元件 ,由热管组成的热管换热器具有结构紧凑、有利于控制酸露点腐蚀、工作可靠等优点。这种换热器在热能利用、废热回收等方面应用广泛。热管换热器形式多样、结构复杂 ,因而如何选择其形式是工程应用中的一个重要环节。以气 -气热管换热器中的典型代表———热管空气预热器为例 ,详细阐述了热管换热器整体优化设计及优化选型方法。以年净收益最大为目标函数 ,建立了优化设计的数学模型 ,并采用穷举法和复形调优法对热管换热器的热管基管直径、冷热流体侧翅片间距、翅片厚度、管束横向管间距及冷热流体的迎风流速进行优化。开发了热管换热器优化选型程序 ,同时通过对实例进行计算和分析 ,并与常规设计计算结果进行比较 ,最后得出结论 :通过优化设计既可节省大量的初始投资 ,又可降低运行成本 ,从而获得可靠的经济效益 ,为工程设计提供了设计思路。     

改进BP算法解耦热网控制器的设计与仿真

针对热网非线性、时变、大滞后特性,结合神经网络和一般广义预测控制算法,通过改进BP神经网络解耦器将来自其它通道的耦合影响视为可测干扰进行补偿,解决供热系统中存在的耦合问题;设计了神经网络解耦控制器来调节一次网的流量分配,进而间接调控二次网各用户的室内温度,提高热网的供热质量,达到稳定和均衡供热.Matlab仿真结果表明,在二次网用户初始温度相差越小的情况下,神经网络算法所需的调节时间越短,达到的控制效果越理想,即使在二次网各用户初始温度相差很大,经过一段较长时间的调节,也能够逐渐实现均匀供热.