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为了大幅降低错流多效蒸发过程的能耗,首次将蒸汽喷射式热泵技术、冷凝水闪蒸和溶液闪蒸等3种节能措施同时运用到错流多效蒸发系统中,并建立了用矩阵方程描述的该系统的数学模型。模型具有很强的通用性,可实现热泵在任意效抽汽的功能,可简化为只有其中若干种节能措施组合或无上述节能措施的错流、并流、逆流多效蒸发系统的模型。在满足约束条件的前提下,模型存在最佳的热泵喷射系数和抽汽位置,同时采用上述3种节能措施且在最佳条件下模型是高效节能的。浓缩氢氧化钠溶液的热泵错流五效蒸发系统的模拟结果表明,当热泵的喷射系数为0.15、抽汽位置在第2效,采用冷凝水闪蒸和溶液闪蒸时系统节省的生蒸汽消耗量高达32.51%。 相似文献
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多效蒸发系统优化设计目标函数的建立与求解 总被引:14,自引:3,他引:11
建立了带有冷凝水闪蒸的并流多效蒸发系统优化设计新模型。该模型以整个蒸发系统的年总费用(包括加热蒸汽年费用、真空系统年费用以及蒸发器和各辅助设备的年折旧维修费用等)最小为优化目标,以生蒸汽压力、冷凝器真空度及各效有效传热温度痉为决策变量,提出一种新算法——复合形法嵌套拉格朗日乘子法和矩阵法求最优解。算例表明,生蒸汽压力、冷凝器真空度、价格参数和冷凝水闪蒸对优化结果影响显著,按新模型优化设计比常规设计可节省年费用16%左右。新算法对初值要求不高、收敛稳定性好、收敛速度快。 相似文献
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为了充分利用能量,采用冷凝水闪蒸、引出额外蒸汽及引出各效完成液预热原料液等节能措施,考虑蒸发过程有固相析出的情况,建立了由多效蒸发和多级预热两个子系统构成的平流多效蒸发系统数学模型。将物料衡算和热量衡算方程组写成矩阵方程的形式,保留或舍弃矩阵方程中的相关块矩阵,模型就能代表有或无固相析出、有或无冷凝水闪蒸、有或无引出各效完成液预热原料液以及不同情况任意组合的平流多效蒸发过程,该模型还可以用于计算不同效数的平流多效蒸发过程,实现模型的通用。利用智能拟合法,将系统的固液相平衡数据拟合成相平衡方程,实现模型的计算机编程求解。用迭代法结合矩阵法求解模型,研究结果表明,平流多效蒸发系统常规设计的数学模型具有通用性,采用冷凝水闪蒸、引出额外蒸汽预热原料液、引出各效完成液预热原料液是有效的节能技术,对四效平流蒸发含NaCl的NaOH溶液系统,采用以上节能措施可节省加热生蒸汽30%左右,节能效果显著。求解模型的算法稳定且高效。 相似文献
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管内湍动流体摩擦因数是雷诺数和相对粗糙度的二元非线性函数,由Colebrook隐式方程计算摩擦因数要用迭代的方法求解,很不方便。为了得到形式简单、精度高的计算摩擦因数的显式方程,提出了二元非线性多项式智能拟合法。该法将二元非线性多项式转化成多元线性多项式并建立线性最小二乘法标准矩阵,用遗传算法结合矩阵法对多项式的项数、项型式项指数及项系数进行搜索得到最优的拟合函数式。用该法拟合了Colebrook方程解的数据,得到一个计算管内湍动流体摩擦因数的显式新方程。在雷诺数3.000≤Re≤10.8、相对粗糙度0≤e/d≤0.05的范围内,该方程计算结果与Colebrook方程的平均偏差为0.5%,最大偏差不超过1.8%,与实验数据偏差为23%。新方程具有形式简单、精度高、适用范围广的优点,且便于简化成光滑管或阻力平方区等情况下的计算摩擦因数的方程。 相似文献
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有固相析出的并流多效蒸发系统常规设计的模型与算法研究 总被引:3,自引:1,他引:3
建立了带有固相析出的并流多效蒸发系统的数学模型,模型的将系统中的固液相平衡关系和汽液相平衡关系用回归式表达,易于编程用计算机求解,避免了繁琐的手工计算。模型可以写成矩方程的形式,在特定情况下模型简化为没有固相析出的并流多交蒸发模型,提出一种高效的新算法-近代法求解模。算例表明,新虎法收敛速度快、收敛稳定性好。 相似文献
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逆流喷雾干燥器优化设计数学模型及其应用 总被引:4,自引:0,他引:4
建立以年总费用为目标函数的逆流喷雾干燥优化设计数学模型 .将其应用于牛奶逆流喷雾干燥的优化设计 ,算例表明 :优化设计数学模型为喷雾干燥器的设计提供了较合理、有效的手段 .在逆流喷雾干燥器优化设计中 ,干燥系统的设备投资费用对优化设计结果的影响显著 . 相似文献
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自适应布谷鸟搜索算法 总被引:1,自引:0,他引:1
为了使布谷鸟搜索算法(Cuckoo Search,CS)在保持强大的全局搜索能力的同时,尽可能地提高局部搜索能力,在深入分析CS算法机理的基础上,将CS算法中影响布谷鸟搜索路径步长的参数β和布谷鸟蛋被发现(淘汰)的概率p_a由固定值改为随搜索过程自适应变化的动态参数,将越界的鸟窝折返回边界内、在当前代最优鸟窝附近的区域随机建立1个新的鸟窝、而非折返回边界上重新建立鸟窝,以提高算法的局部搜索能力和收敛速度。改进后的CS算法称为自适应布谷鸟搜索算法(Adaptive Cuckoo Search,ACS)。通过8个标准测试函数分别测试了CS算法和ACS算法的性能,结果表明,无论是简单的单峰函数还是复杂的多峰函数,无论是小型的低维函数还是大型的高维函数,ACS算法的寻优性能均超过CS算法。 相似文献
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以半固状物料的二维恒压压榨理论为基础,讨论管式压榨机的设计计算方法。指出应尽量调整工艺参数C_v、T_c和θ_d,使参数G<10~4[1/m~2]。 相似文献