考虑余热利用的工业园区全局热集成

考虑工业园区中的余热再利用,将公用工程系统、换热器网络(heat exchanger network,HEN)、制冷系统进行同步综合是降低园区整体能耗的关键.针对该问题,该文提出了一个基于数学规划思想的工业园区全局热集成方法.通过分析热量相关系统间的潜在作用关系,建立了一个经工艺流股余热发生蒸汽,并考虑厂际间HEN、热...     

基于改进量子粒子群算法的无分流换热网络综合

用数学规划法求解换热网络优化问题,当换热网络模型考虑所有分流情况时,会包含大量的连续和离散优化变量,因此对大规模换热网络的优化求解非常困难。相比有分流模型,无分流的网络模型结构简单,变量少,求解难度低。本文以分级超结构模型为基础,建立了无分流换热网络模型,以年综合费用为优化目标,提出用单层改进量子粒子群算法综合无分流换热网络,即在生成无分流换热网络结构变量的同时,生成换热负荷变量。相比有分流同步综合模型,不考虑分流的同步综合模型的复杂度和求解时间显著降低。采用两个典型算例对该方法的有效性进行了验证。     

群智优化算法同步综合换热网络

提出了一种同步综合换热网络的群智优化方法。采用超结构建立换热网络模型,以不同的换热网络结构为演化个体,个体的各维分别表示各换热器的换热量,以最小总费用为优化目标,同步考虑投资和运行费用,采用遗传算法优化网络结构、粒子群算法优化换热量。避免了传统方法的复杂计算,解决了各换热器的换热量受到换热条件约束并相互制约等设计的难题,提高了设计的速度和设计的智能性。仿真研究验证了方法的有效性。     

多周期换热网络柔性综合与维护同步优化

提出柔性换热网络在初始设计阶段,考虑网络投入运行后,实施清洗维护时序安排的理论框架.通过柔性综合与维护同步优化,年度总费用能够进一步降低,同时网络柔性得到提高.为降低该NP难问题的计算复杂性,提出柔性换热网络初步综合和同步优化相结合的两阶段法.最后,通过计算实例验证了所提方法的有效性.     

有分流换热网络同步综合

提出了一种以年综合费用最小为优化目标的有分流换热网络同步综合方法.该方法以分级超结构模型为基础建立一个不考虑等温混合假设的复杂混合整数非线性同步综合数学模型.为了合理降低控制学模型的求解难度,分级超结构中同时引入有分流并联结构和无分流串级结构.该模型的求解采用双层优化策略,外层利用遗传算法生成换热网络结构;内层利用粒子群算法优化物流分流比和换热器热负荷.采用两个典型算例和一个大规模换热网络综合问题对该方法的有效性进行了验证.     

多杂质质量交换网络赤字率方法的改进

质量交换网络的优化对提高资源利用率具有重要意义.针对多杂质质量交换网络赤字率图解法在使用时需多次迭代因而计算复杂的缺点,提出了改进方法.该方法首先将源和阱中各杂质的浓度相乘,然后对乘积进行排序,将排序值定义为综合评价指标R.按照R重新排列源和阱,对所有杂质画出源、阱复合曲线,并转化为杂质赤字率曲线.对氢网络和水网络的实例分析表明:改进后的方法避免了迭代计算,提高了计算效率.     

模式搜索法实现换热网络同步最优综合

在Grossmann换热网络分级超结构的基础上,建立了用于描述换热网络的无分流两级分级超结构模型,通过对换热网络设计的3个目标(换热设备单元数、换热面积、公用工程)进行同步考虑,将模式搜索法应用到换热网络的最优综合中,建立了求解换热网络最优综合问题的数学模型.计算结果表明,模式搜索算法不可行解的剔除策略能明显提高换热网络优化的质量和效率.     

基于时隙的光交换网络及其性能分析

为了降低光交换网络的网络阻塞率和提供面向连接的服务质量(QoS),提出了一种基于时隙交换机制的光时隙交换(OTS)网络.光波长在时域内被分割成一系列固定长度的细小时隙槽以承载数据,时隙成为最基本的交换粒度,并采用控制信道和数据信道相分离的网络运行机制.相对于传统光突发交换(OBS)网络,OTS技术能提供稳定的面向连接的QoS.仿真结果表明OTS技术相对于OBS技术在降低网络阻塞方面具有显著优势.     

专家系统+遗传算法在换热网络综合中的应用

换热网络(HEN)综合是过程系统综合的重要组成部分,可以将换热网络综合过程看作是一个按照一定顺序依次从热物流中取出一定的热量同冷物流进行匹配的过程,并建立相应的不考虑分流的同步综合模型。实际计算表明:该方法是正确的,在综合过程中,不仅减少(或避免)了网络分枝、旁路和混合过程,还降低了网络的复杂性和操作成本。专家系统的引入,实现了对匹配序列搜索的指导作用和对遗传算法产生的无效匹配的过滤作用,缩小了可行匹配的搜索空间和结构参数的搜索域。     

由Rssler混沌系统构建的复合型网络的同步

将Rssler混沌系统作为神经元,先建立星形子网络,再将子网络的中心神经元按照完全连接形式连接,构建复合型网络.采用并扩展使2个混沌系统同步的稳定性准则(SC)同步方法,对所构建的复合型网络的同步控制进行理论研究与数值模拟分析.提出了复合型网络的系统耦合方程,以及网络中神经元之间的同步误差发展方程.通过对相关耦合强度因子的控制,将参数对网络同步的形式与过程的影响进行了详细的讨论,得到了复合型网络中可能存在的混沌同步类型与相对应的参数控制范围,并证明了SC同步方法可以有效地解决由星形和完全连接型子网络构成的复合型网络的混沌同步问题.     

换热网络优化影响因素分析及局部最优解的跳出策略

在换热网络分级超结构的基础上提出了换热网络优化数学模型,对其用惩罚函数法去约束后通过算例分析其非线性,明确了优化起始点冷热流体的匹配方式以及换热器的面积是影响求解效果与效率的两个关键因素.同时提出了一种基于蒙特卡罗法结合多起点面积法的局部最优解跳出策略,并用算例验证表明,该策略能有效地跳出局部最优解,得到全局最优解.     

STUDY ON THE SIMULTANEOUS OPTIMIZATION SUPERSTRUC_ TURE MODEL FOR HEAT EXCHANGER NETWORK SYNTHESIS *

提出了一种新的基于专家系统的无分流换热器网络超结构模型,建立了换热器网络同步优化的数学模型,通过求解该模型能自动地获得换热网络的最优结构．通过示例说明了本文提出的超结构模型的有效性．     

换热器网络综合的同步优化超结构模型的研究

提出了一种新的基于专家系统的无分流换热器网络超结构模型,建立了换热器网络同步优化的数学模型,通过求解该型自自动地获得热网络的最优结构,通过示例说明了本文提出的超结构模型的有效性。     

综合考虑传热、流动与投资的换热器性能优化

在给定换热器传热量下导出使投资费用最少的换热表面的最佳匹配准则和使流动传热过程火用损失率最小（即反映运行费用最省）的换热性能最佳配比准则，并利用两准则间的相关性对换热器进行综合性能优化，从而获得最佳的结构参数、性能参数和运行参数．为显示优化方法过程，以圆形肋片管换热器为例进行具体的性能优化，经数值迭代最终获得最佳参数     

板式换热器间接连接热水供暖系统集中供暖调节公式研究

板式换热器凭借其独特的优点成为供暖工程中的主导换热设备,但目前没有用于分析板式换热器间接连接热水供暖系统集中供暖调节的公式。针对供暖用户系统采用质调节,热水网路系统采用质量-流量调节的情况进行分析,推导出了供暖用户系统以及热水网路系统应用板式换热器间接连接热水供暖集中供暖调节公式。验算表明,该公式既适用于质调节又适用于不同流量优化调节系数的质量-流量调节。     

纵向导热对错流式微型换热器总包换热系数的影响

采用三维数值模拟获得错流式微型换热器温度分布、总包传热系数和传热单元数,给出了总包传热系数关联式,通过一维对流一导热耦合模型给出纵向导热影响系数K．K为流体质量流量、流体比定压热容、流体和间壁固体热导率及换热器结构尺寸的函数．用K和关联式求得的总包换热系数相乘的方法预测错流式微型多通道换热器的总包换热系数,与模拟结果吻合较好．     

车用百叶窗翅片式热交换器空气侧性能的CFD研究

应用FLUENT软件对一种典型的汽车百叶窗翅片式热交换器空气侧的流场、压力场和温度场进行了CFD研究,分析了不同结构参数对翅片换热和流动性能的影响.与试验结果相比,CFD分析的空气侧换热系数的平均误差小于7%,压降的平均误差小于4%,计算精度远远高于经验公式的计算结果.该CFD模型可直接用于工程设计.