Dans la conception du processus de réfrigération, en tenant compte des caractéristiques du milieu de travail de réfrigération, de l'efficacité de fonctionnement du cycle de réfrigération et des conditions environnementales incertaines, le calcul sera difficile à résoudre, ce qui est le problème flexible du fonctionnement dans des conditions incertaines étudié dans ce papier.
Le groupe de recherche du professeur Zhu Lingyu à l'École de génie chimique a proposé une stratégie adaptative de recherche de régions réalisables à grille fine pour rechercher le réfrigérant à haute efficacité énergétique avec une flexibilité de fonctionnement maximale pour l'optimisation simultanée du processus et du milieu de travail en tenant compte de la flexibilité de fonctionnement dans des conditions incertaines.
Le processus chimique est facilement affecté par divers facteurs incertains dans le fonctionnement réel et s'écarte de la condition d'étalonnage optimale.Ces incertitudes proviennent principalement de trois aspects :(1) l'incertitude des paramètres du modèle utilisés dans la conception des procédés ;(2) l'incertitude des facteurs internes (tels que le coefficient de transfert de chaleur et de masse et la vitesse de réaction);(3) L'incertitude des facteurs externes du processus, tels que l'état de l'alimentation, la température et la pression ambiantes et la demande du marché du produit.
La flexibilité opérationnelle d'un système de processus chimique peut être décrite par la région réalisable dans l'espace des paramètres incertains.Dans LE domaine réalisable, les exigences de spécification, d'économie et de sécurité du produit sont toujours satisfaites lorsque les variables de contrôle du processus sont ajustées à volonté.Tout d'abord, la région réalisable est déterminée, puis la flexibilité du système de processus est ensuite quantifiée par le facteur d'échelle maximal basé sur l'hyperrectangle intérieur ou l'indice de flexibilité basé sur le rapport d'hypervolume.
Cet article propose une stratégie pour maintenir efficacement les informations de connectivité du réseau à l'aide d'une structure de données de liste chaînée bidirectionnelle et utilise une méthode d'échantillonnage de perturbation uniforme pour affiner et localiser les limites de domaine réalisables.En même temps, cette stratégie prend en charge le calcul direct de l'hypervolume réalisable par la somme des hypercubes réalisables dans la grille, sans l'utilisation de techniques de reconstruction de forme.La stratégie de recherche par grille adaptative proposée peut capturer la forme complexe de la région, réduire le coût d'échantillonnage et n'avoir aucun caractère aléatoire.
Schéma de la stratégie de recherche par grille fine adaptative
Cette méthode a été appliquée au cycle de réfrigération à compression de vapeur à un étage, et l'optimisation du réfrigérant assistée par ordinateur a été effectuée pour maximiser la flexibilité opérationnelle et l'efficacité énergétique, et la distribution de réfrigérant basée sur la flexibilité et l'optimisation de l'efficacité énergétique a été sélectionnée.
Milieu de travail maximal flexible pour le cycle de réfrigération à compression de vapeur à un étage
Les résultats de "Une stratégie de recherche de grille raffinée adaptative pour évaluer la flexibilité opérationnelle et l'application sur la sélection de réfrigérants" ont été publiés dans le journal AIChE.Le premier auteur est Jiayuan Wang, chargé de cours à l'École de génie chimique, le deuxième auteur est Robin Smith, professeur à l'Université de Manchester, Royaume-Uni, et l'auteur correspondant est Lingyu Zhu, professeur à l'École de génie chimique.
AIChE Journal est l'une des revues les plus influentes de l'industrie chimique internationale, couvrant les recherches techniques les plus importantes et les plus récentes dans les domaines clés du génie chimique et d'autres disciplines d'ingénierie connexes.
Heure de publication : 21 octobre 2022