精确数学控制下多股流换热器的运行优化

本文在多股流换热器精确数学控制的基础上,针对板翅式平行流多股流换热器,从最小能耗的角度确定辅助流体间的最佳调节组合建立优化目标函数,对其进行了运行优化的研究.即当目标流体入口参数发生工况变动后,为了确保其出口的工艺条件,通过调节不同的辅助流体及不同辅助流体间的调节组合来寻求能量投入量最小,同时引入优化算法,可以快速的求解出最小能耗下辅助流体间的最佳调节组合.     

多股流换热器的数学建模与精确数学控制

本文以平行流多股流换热器为研究对象,考虑了多股流换热器在换热过程中存在的多种影响因素,根据其复杂的传热机理建立了数学模型,并通过数值计算,获得了准确的结果.该模型的建立为多股流换热器的精确数学控制奠定了理论基础,同时为多股流换热器的性能分析,结构优化及运行优化提供了理论依据.     

汽轮机凝汽器喉部流动性能的微型模化试验研究

应用相似性原理,在满足流动状态相同的前提下,采用模型吹风的方法,建立了一套凝汽器喉部的微型模化装置,对不同入口流速条件下喉部流动性能进行了试验研究.试验结果表明:该凝汽器微型模化试验装置不但减小了模型尺寸,降低了试验成本及提高了试验的方便性,而且该试验装置能够复现喉部内的流动情况,可用于其阻力性能和流动状态的试验研究.     

基于新策略粒子群算法优化换热网络

换热网络综合优化是过程系统中最广泛研究的方向。尽管如此,MINLP的复杂性给粒子群算法的应用提供了广泛的空间。首先,提出两种不同机理的局部搜索策略来完善粒子群算法作为启发式算法局部搜索能力不强和精度不高的问题,使算法能更有利地接近全局最优的局部极值。其次,对含固定投资费用的算例,采用费用计算替换公式的策略,来避免迭代计算初期面积较小时因为固定投资费用权重较大而使算法陷入局部最优问题。最后用4个四股流算例分别从不同侧面说明以上两种策略的有效性,并都得到了该算例目前为止最好的局部极值。     

TS算法在常减压装置换热网络优化中的应用

在对换热网络问题进行分析的基础上,利用禁忌算法(TS)在网络自动建构过程中进行指导,建立了具有领域最优搜索能力的换热网络结构自动生成技术.通过禁忌表紧凑的格式记录了流股的匹配状态,在网络自动建构过程中,能指导流股进行合理匹配,充分回收能量的同时,简化了换热网络的结构.利用TS算法对常减压蒸馏装置换热网络进行了优化,提高了原油的预热终温,减少了燃料的消耗.     

多股流换热器网络及其衍生网络法综合优化

在介绍了多股流换热器网络特点及其与传统网络区别的基础上,提出了一种基于衍生网络的多股流换热器网络综合优化方法,重点在衍生网络的生成、多股流换热器网络的合成以及全局优化格式的生成等方面进行了探讨,结果表明,采用衍生网络的方法能够实现多股流换热器网络的优化.     

换热网络的柔性识别及基于旁路调节的运行优化

从研究换热网络的运行特性和调节特性出发,引入灵敏度理论,建立了基于灵敏度评价指标的柔性识别方法,获得了换热网络的柔性特性和柔性区间。通过柔性分析捕获换热网络中的敏感流体,并将旁路调节应用在此类敏感流体的调节控制,建立了换热器及其网络的旁路调节方法。实例应用表明:针对频繁扰动或对运行性能影响严重的流体设置旁路,抑制了流体扰动作用的传递,保证了换热网络中绝大多数流体出口参数的稳定,在公用工程费用不变的基础上显著地减少了公用工程的数目,优化换热网络结构的同时实现了运行优化。     

一种大步长激励的结构进化策略应用于换热网络优化

强制进化随机游走算法（random walk algorithm with compulsive evolution,RWCE）具有进化策略简单、控制参数少、全局搜索能力强等特点,是换热网络优化的一种有效方法。鉴于步长对RWCE算法跳出局部最优解有重要的影响,针对RWCE算法的步长分布进行研究,通过分析大步长在局部极值跳出中的作用机理,建立了一种全新的步长组合生成方法,并据此提出了一种大步长激励的结构进化策略。最后,通过3个算例验证了结构进化策略的有效性,与文献结果进行对比,结果表明大步长激励的结构进化策略提高了算法的全局搜索能力。     

采用结构进化策略的Lagrange乘子法优化换热网络

针对罚函数法处理有约束问题时存在的不足,采用Lagrange乘子法优化换热网络.为求解Lagrange函数方程组,根据确定性方法,提出最速下降法求解策略以及Powell法求解策略.通过极小值判断机制,保证Lagrange函数方程组的解是原换热网络目标函数值的极小值.根据实际工况,提出结构进化策略,与Lagrange乘子法相结合,实现了换热网络全局最优化.通过经典算例验证了两种求解策略的有效性、准确性以及结构进化策略的通用性.与文献结果进行对比,结果表明本算法具有较强的局部搜索能力以及全局搜索能力,能够找到更优的换热网络结构,有利于在工业生产中节约成本.     

地物目标红外热像理论建模中的蒙特卡罗法与并行计算

蒙特卜罗法结合区域人解算法，求地物目标温度场和红外辐射出射度场，将三维复杂几何形体解为若干个规则的子区域，不同的子域选用不同的坐标系，用控制容积法分别处理，整体结构用热网络法，用蒙特卡罗法计算辐射传递系数，可考虑办面的复杂辐射特性，引入辐射传递系数，分离了计算的难点，并可小段并行处理，在空间域（计算区域）上将目标分解为若干个子域，也可使用多个处理器并行计算。