导读:本文包含了多流股换热器网络论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:换热器,网络,温差,贡献,算法,温度,整数。
多流股换热器网络论文文献综述
李永强[1]（2015）在《多流股换热器设计及网络优化同步综合》一文中研究指出近年来,多流股换热器以其结构紧凑、高效低耗等特点,成为过程强化研究的热门课题。然而,尽管它早已广泛应用于低温工业领域,但有关其设备及网络的研究仍然较少,且现有研究工作也并未完善。基于该现状,以多流股换热器为对象,展开设备设计与网络优化同步综合工作。首先,以其独特换热形式为着手点,建立多流股同步换热热耦合模型,并通过流股能量匹配,揭示其换热原理,以及它与常规双流股换热的拓扑关系。同时,引入状态空间(State Space, SS)超级结构,并将多流股换热器热耦合模型作为过程操作算子,纳入到过程操作(Process Operator, PO)网络中,从而建立多流股换热器网络综合方法。其次,考虑到多流股换热器工业应用背景,将环境因素与保温材料项纳入到多流股换热器设备设计中。通过系统预分析,提出平板式模型假设,构建多流股换热器集总模型；并结合SS超级网络,构造出得以量化环境影响与保温材料封包效果的系统预分析框架。接着,从流股层面对多流股换热器模型进行改进,详细量化环境因素对过程流股的影响,及保温材料封包效应,摆脱集总模型的笼统计算。提出多流股换热器流道分布规则,从而得到更为详细合理的设备设计策略,并将其作为新的过程操作算子。同时,改进SS超级结构,对过程单元有序编号,去除循环回路冗余连接,将此无序网络改造成更适用于换热问题的有序超级结构,进而建立起环境作用下的多流股换热器设备设计与网络优化同步综合框架。最后,对等温相变过程进行分析,以相变率及绝对焓替代温度,提出识别过程流股状态的新判据。通过适当数学约束,建立起对等温相变处理的新方法,并结合改进的有序超级结构,提出包含等温相变过程的多流股换热器设计与网络综合策略。此外,在模型求解策略上,以连续变量替代二元变量,通过互补性约束等处理手段,将混合整数非线性规划转化为单纯的非线性问题,避免混合整数与强非线性的复杂耦合,有效降低模型复杂度以及求解难度。同时,使用目前最为完善的确定性算法CONOPT,作为非线性问题的模型求解器,结合随机扰动赋初值和多次迭代反复求解的策略,经局部最优解筛选,捕捉全局最优网络。最终,通过实际算例对所提设计策略与综合方法可行性与优越性进行验证。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-05-01）
李永强,王兵,邹雄,董宏光,姚平经[2]（2014）在《基于状态空间超级结构的多流股换热网络最优设计》一文中研究指出多流股换热器以其结构紧凑、高效低耗等特点,成为过程强化研究的热门领域,但对于多流股换热的过程与设备优势所在仍然值得商榷。基于多流股换热匹配改进状态空间超级结构,将多流股换热网络综合转化为超级换热器设计。首先,构造级联多流股换热器匹配过程操作算子,通过相邻换热流股匹配,传递温位效应,实现多流股间传热严格计算;借助热容流率混合分配机制,实现各流股间任意分混操作。然后,考虑散热因素,改进目标函数,引入冷热损失和保温材料费用项,清晰体现多流股换热器因换热面互相覆盖而带来的外表面封包优势。进而,建立相应非线性数学规划模型,实现公用工程、设备投资、冷热损耗同步优化。最终,通过文献示例对所提方法可行性与优越性进行验证。(本文来源于《化工学报》期刊2014年06期）
魏关锋,钱宇,姚平经[3]（2007）在《多流股换热器网络综合方法在原油预热系统中的应用》一文中研究指出以原油常减压蒸馏装置原油预热网络为研究对象,进行了多流股换热器网络的实例综合.基于超结构物理模型建立了改进的多流股换热器网络综合数学模型,提出将该网络综合问题由混合整数非线性规划问题转化为简单的非线性规划问题的求解策略,并利用改进的遗传/模拟退火新算法进行了原油预热网络的综合.与Hextran软件的综合结果以及现场换热网络的对比表明,本模型和求解策略可以应用于工业规模的多流股换热器网络综合,有可能取得较好的经济效益.(本文来源于《过程工程学报》期刊2007年03期）
马相坤[4]（2007）在《低温过程多流股换热器网络柔性综合的研究》一文中研究指出低温过程换热器网络大部分采用多流股换热器,由于传热温差小,在工程实践过程中,更容易受到操作条件变化带来的影响,因此低温过程换热器网络的柔性问题更为突出。目前大多数文献主要集中在双流股换热器网络柔性综合方面的研究,由于多流股换热器网络柔性综合问题的复杂性以及非线性数学模型全局最优解的求解难度,使得这方面的研究极富挑战性。本文为德国国家科学研究会DFG合作项目(多流股换热器网络最优设计、柔性分析和动态模拟)的子课题,主要的研究内容有以下几个方面:(1)通过对传热过程本质的热力学分析,提出了一种基于流股虚拟温度的T-H图以及多个操作点换热器网络的拓扑并集策略,建立了一个新的有效的多流股换热器网络柔性综合NLP模型。该模型的决策变量为流股的传热温差贡献值,有效地解决了由于低温过程传热温差小而难以选择的问题,并且该模型不需要超结构,没有0-1变量,采用流股虚拟温度的T-H图垂直匹配法解决了复杂的传热过程可行性约束问题,进化过程中的解均可行,从而显着地降低了多流股换热器网络柔性综合问题的复杂性,为大规模柔性多流股换热器网络综合问题提供了有效方法。(2)提出了柔性多流股换热器网络换热器面积同步优化的方法。本文指出目前多流股换热器网络柔性综合存在着“过度综合”的问题,综合出的换热器网络设备投资费用较高,在换热网络运行时换热器面积相对过剩。因此本文以多个操作点换热器网络的拓扑并集策略构成的柔性多流股换热器网络的换热器面积为优化变量,重新分配换热器网络中换热器的面积,实现了换热器面积与柔性多流股换热器网络年度总费用的同步优化,有效地降低了柔性多流股换热器网络的年度总费用,克服了以往换热器网络柔性综合“过度综合”的问题。(3)以更大的概率求取多流股换热器网络柔性综合问题的全局最优解。多流股换热器网络柔性综合问题本质上是求解混合整数非线性规划问题(MINLP),其非线性、非凸以及不可微的特性使得目标函数存在多个局部最优解。本文将遗传/模拟退火算法应用到多流股换热器网络柔性综合及调优问题的求解过程中,提出了多流股换热器网络柔性综合以及换热器面积优化问题初始可行解的产生方法,设计了用于多流股换热器网络柔性综合及换热器面积优化问题的交叉算子、变异算子、保留父代良好信息的OCX算子、保持多样性的EC算子,引入了小生境技术、多种群进化机制,有效地提高了遗传算法的计算效率,能以更大的概率获得全局最优解。通过算例表明本文提出的方法对于解决柔性多流股换热器网络综合问题是有效的。(4)本文以国内某乙烯装置脱甲烷塔前预冷系统换热器网络用能分析为例,针对低温过程换热网络的特点,提出了低温过程多流股换热网络综合的方法;同时利用本文提出的方法进行乙烯装置脱甲烷塔前预冷系统多流股换热器网络柔性综合。结果表明该方法对于大规模多流股换热器网络柔性综合问题是可行的,对工程实际问题具有一定的理论指导作用。(本文来源于《大连理工大学》期刊2007-05-01）
原栋文,王瑶,肖武,姚平经[5]（2007）在《利用温焓图自动综合多流股换热器网络》一文中研究指出为合理、经济地利用能源,降低生产成本,综合考虑了温度、表面传热系数和材质等影响流股传热能力的因素,计算出温差贡献值来修正各流股的实际温度得到虚拟温度,基于虚拟温度作出温焓图,提出多流股换热器网络的综合策略和冷、热流股的匹配规则,得到一组串联的多流股换热器,直观有效地进行换热网络的设计和优化。最后通过两个例题说明所提方法是可行的。(本文来源于《计算机与应用化学》期刊2007年02期）
马相坤,姚平经,Luo,Xing,Roetzel,Wilfried[6]（2006）在《低温过程多流股换热器网络综合》一文中研究指出多流股换热器主要应用在低温过程领域。本文针对低温过程换热器网络的特点,基于流股虚拟温度的T-H 图提出了利用遗传／模拟退火算法进行低温过程换热网络综合的方法。低温过程传热温差较小,在流股温差贡献值的选取上充分考虑了流股热力学平均温度的影响,使其取值更加合理;冷公用工程的利用不同于常温换热网络, 温度越低其相应的费用越高,通过采用分批-逐次利用的原理分配冷公用工程,得到冷公用工程的温位及相应的匹配位置,能够有效地利用过程系统的传热温差,降低换热网络的操作费用;该方法利用虚拟T-H图法产生初始解, 具有决策变量少,产生初始解均为可行的特点,能显着提高遗传模拟退火算法的计算效率,并适用于不同材质、不同传热膜系数网络的设计和优化;以国内某乙烯装置脱甲烷塔预冷系统综合为实例进行了分析。(本文来源于《2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集》期刊2006-09-01）
魏关锋,钱宇,姚平经[7]（2006）在《多流股换热器网络综合问题的优化算法设计》一文中研究指出多流股换热器网络综合问题是一个混合整数非线性规划问题(M INLP),这类问题规模大、约束条件多,严重的非凸非线性使得目标函数存在多个局部最优解.传统的基于梯度的优化算法在求解时极易陷于局部最优.有鉴于此,本研究采用遗传算法解决此类问题,通过对遗传算法进行改进,针对简单遗传算法存在的早熟和运行参数难以确定的问题,设计了多样性保持算子和多种群进化的算法结构;计算时运行参数自适应确定,并把模拟退火算法思想引入遗传算法子代的生成中去.实例证明,采用所构造的算法可有效求解M INLP问题,并有利于寻求到全局最优解.(本文来源于《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊2006年08期）
原栋文[8]（2006）在《基于虚拟温度的多流股换热器网络综合》一文中研究指出合理有效地组织热物流和冷物流之间的热交换是提高整个工艺设备装置经济性的重要方面。换热器网络研究的主要任务是从系统的观点分析换热器之间的拓扑结构,冷热物流间的匹配和换热器运行参数对系统能源消耗量和系统总体经济性的影响,确定换热器网络综合的最优策略。本论文以物流的传热温差贡献值取代以往方法中的夹点温差确定夹点位置和公用工程负荷,并应用遗传/模拟退火算法优化物流的传热温差贡献值,得到接近全局最优的网络结构。 分析实际过程工业中物流传热温差贡献值的影响因素,确定物流传热温差贡献值的经验计算公式。传热温差贡献值体现了物流传热能力的差别,将各物流的实际温度“当量”成具有相同表面传热系数、采用相同设备材料和换热器型号的虚拟温度。根据虚拟温度确定物流在T-H图中的位置,能够更合理的分配系统中的不同温位能量,调节网络温差分布。 基于物流的虚拟温度,应用问题表格法确定系统的夹点位置以及公用工程负荷,构建组合曲线并划分焓区间。在每个焓区间内尽可能地实现物流间垂直匹配换热,得到接近最小热力学换热面积的网络结构。对于存在门槛温度或者多个夹点的过程系统,分析其组合曲线的特征,并给出处理方案。针对综合结果中存在单个多流股换热器换热面积过大或者物流分支数过多的情况,物流匹配选择过程中加入了对单个多流股换热器换热面积和流股分支数的约束,使得计算结果更接近于工程实际。 在物流传热温差贡献值的可行性区间内,随机产生初始值,应用NLP数学模型优化物流的传热温差贡献值,实现投资费用和操作费用的同步优化。该模型取消了0-1变量,避免了超结构,同时大大地减少了连续变量的数目。采用遗传/模拟退火算法求解模型,应用OGX算子保留父代良好信息,EC算子保持个体多样性,并引入并行遗传算法的思想,将种群分成几个子种群分别独立进化,以提高遗传算法的搜索能力和计算效率。成功地将遗传/模拟退火算法和基于虚拟温度在T-H图上的物流匹配方法结合起来综合多流股换热器网络,得到同时含有双流股换热器和多流股换热器的串联结构。(本文来源于《大连理工大学》期刊2006-06-01）
肖武[9]（2006）在《基于流股有效温位的大规模多流股换热器网络综合》一文中研究指出与双流股换热器相比,多流股换热器以其高效率、结构紧凑及投资低在气体加工和石油化工等过程工业中有着广泛的应用。但是以往人们把大部分精力用于传统的双流股换热器网络综合的研究,而有关多流股换热器网络综合问题的研究目前仍然很有限,尤其是对于工业大规模多流股换热器网络。本文在德国科学研究会项目(DFG)的资助下进行了多流股换热器网络综合方法的研究,主要的进展有以下几个方面: 1)提出了产生初始的近优可行解的有效方法。基于传热过程等有效能损失分布原则的热力学原理提出了一种新的确定流股传热温差贡献值的方法,从而确定流股的虚拟温度—有效温位,在温-焓(T-H)图上构造组合曲线,在分割的焓间隔内进行流股垂直匹配,能够得到合理的网络,原则上实现了有效温位的流股逆流换热,能以很高的概率获得热力学和经济上近优的网络作为初始可行解和进化过程中的逐次优化解。 2)建立了一个新的有效的多流股换热器网络综合数学模型。基于流股有效温位和在T-H图上的垂直匹配法,建立了多流股换热器网络综合NLP数学模型。该模型以流股的传热温差贡献值为网络综合的决策变量,明显地降低了问题的维数,而且不含有0-1变量,采用T-H图上的垂直匹配法解决了复杂的约束问题,进化过程中的解均可行,这一新的换热网络综合模型显着地降低了求解大规模多流股换热器网络综合的复杂性。而且此模型也可以用于求解具有不同传热膜系数和不同换热器材质的网络。 3)大规模多流股换热器网络综合问题的求解。提出了多流股换热器网络初始近优可行解的产生方法,设计了用于多流股换热器网络综合问题的交叉算子、变异算子、保留父代良好信息的OCX算子、多样性保持EC算子,引入了多种群进化机制,提高了遗传算法的搜索能力和计算效率。最后,基于多流股换热网络综合NLP模型,采用改进的遗传/模拟退火算法求解100对100流股分支的大规模多流股换热器网络综合问题,能够得到优化解。(本文来源于《大连理工大学》期刊2006-04-01）
李欣强,魏关锋,罗立,姚平经,罗行[10]（2005）在《用改进的遗传/模拟退火算法进行多流股换热器网络综合》一文中研究指出换热器网络是过程工业中的重要组成部分,它主要用于回收过程中的能量,以提高能源利用率。多流股换热器网络是一种复杂的换热器网络。与双流股换热器相比,多流股换热器以其高效率、结构紧凑及投资低在气体加工和石油化工等一些过程工业中有着广泛的应用。本文建立了多流股换热器网络综合数学模型,用改进的遗传/模拟退火算法进行多流股换热器网络的综合。在考虑工程应用中换热器热负荷受限制的条件下,通过对换热器网络超结构模型中级数进行合理的取值,来减少遗传模拟退火算法程序的计算量和提高计算效率。最后将该方法应用于两个例题,效果良好。(本文来源于《第九届全国化学工艺学术年会论文集》期刊2005-04-01）
多流股换热器网络论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
多流股换热器以其结构紧凑、高效低耗等特点,成为过程强化研究的热门领域,但对于多流股换热的过程与设备优势所在仍然值得商榷。基于多流股换热匹配改进状态空间超级结构,将多流股换热网络综合转化为超级换热器设计。首先,构造级联多流股换热器匹配过程操作算子,通过相邻换热流股匹配,传递温位效应,实现多流股间传热严格计算;借助热容流率混合分配机制,实现各流股间任意分混操作。然后,考虑散热因素,改进目标函数,引入冷热损失和保温材料费用项,清晰体现多流股换热器因换热面互相覆盖而带来的外表面封包优势。进而,建立相应非线性数学规划模型,实现公用工程、设备投资、冷热损耗同步优化。最终,通过文献示例对所提方法可行性与优越性进行验证。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多流股换热器网络论文参考文献
[1].李永强.多流股换热器设计及网络优化同步综合[D].大连理工大学.2015
[2].李永强,王兵,邹雄,董宏光,姚平经.基于状态空间超级结构的多流股换热网络最优设计[J].化工学报.2014
[3].魏关锋,钱宇,姚平经.多流股换热器网络综合方法在原油预热系统中的应用[J].过程工程学报.2007
[4].马相坤.低温过程多流股换热器网络柔性综合的研究[D].大连理工大学.2007
[5].原栋文,王瑶,肖武,姚平经.利用温焓图自动综合多流股换热器网络[J].计算机与应用化学.2007
[6].马相坤,姚平经,Luo,Xing,Roetzel,Wilfried.低温过程多流股换热器网络综合[C].2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集.2006
[7].魏关锋,钱宇,姚平经.多流股换热器网络综合问题的优化算法设计[J].华南理工大学学报(自然科学版).2006
[8].原栋文.基于虚拟温度的多流股换热器网络综合[D].大连理工大学.2006
[9].肖武.基于流股有效温位的大规模多流股换热器网络综合[D].大连理工大学.2006
[10].李欣强,魏关锋,罗立,姚平经,罗行.用改进的遗传/模拟退火算法进行多流股换热器网络综合[C].第九届全国化学工艺学术年会论文集.2005
论文知识图
