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制冷工質(zhì)柔性設(shè)計(jì)獲新進(jìn)展!祝鈴鈺教授團(tuán)隊(duì)在《AIChE Journal》上發(fā)文

  當(dāng)你使用空調(diào)時,是否抱怨過大雪天制熱效果不好,而大熱天吹出來的風(fēng)也不涼快?可你是否考慮過一臺空調(diào)被賣到天南海北,既可能面臨冬天北方的寒冷,也可能面臨夏天南方的酷暑?還有可能同時面對冬天的寒冷和夏天的酷暑?在各種條件下都表現(xiàn)完美,不是它不想做到,而是它做不到。

  在制冷過程設(shè)計(jì)中,當(dāng)兼顧制冷工質(zhì)的特性、制冷循環(huán)操作效能和不確定環(huán)境條件時,顧此失彼,計(jì)算會難以求解,這就是論文研究的不確定條件操作柔性問題。

  化學(xué)工程學(xué)院祝鈴鈺教授課題組提出一種自適應(yīng)精細(xì)化網(wǎng)格可行域搜索策略,針對不確定條件下考慮操作柔性的過程與工質(zhì)聯(lián)立優(yōu)化,搜索操作柔性最大的高能效制冷工質(zhì)。

  化工過程在實(shí)際操作運(yùn)行中易受到各種不確定因素的影響,而偏離最優(yōu)標(biāo)定工況。這些不確定因素主要來源于三方面:(1) 過程設(shè)計(jì)中采用模型參數(shù)的不確定性;(2) 過程內(nèi)在因素(如傳熱傳質(zhì)系數(shù)、反應(yīng)速率)的不確定性;(3) 過程外在因素(如進(jìn)料狀態(tài)、環(huán)境溫度壓力和產(chǎn)品市場需求)的不確定性。

  一個化工過程系統(tǒng)的操作柔性,可以由不確定參數(shù)空間中的可行域描述。在可行域內(nèi),隨意調(diào)節(jié)過程控制變量時,產(chǎn)品規(guī)格、經(jīng)濟(jì)性和安全性等需求始終滿足。首先確定可行域,然后在域內(nèi)進(jìn)一步由基于內(nèi)接超矩形的最大縮放因子或是基于超體積比的柔性指數(shù)定量給過程系統(tǒng)的柔性是解決問題的步驟,而其中正確、高效地描述可行域,是刻畫過程柔性的關(guān)鍵。

  論文提出利用雙向鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來高效維護(hù)網(wǎng)格連通性信息的策略,采用均勻攝動采點(diǎn)方法細(xì)化定位可行域邊界。同時,該策略支持通過網(wǎng)格中可行超立方體加和直接計(jì)算可行域超體積,而不需要應(yīng)用形狀重建技術(shù)。所提出的自適應(yīng)網(wǎng)格搜索策略可以捕獲復(fù)雜的區(qū)域形狀,減少采樣成本,無隨機(jī)性。

制冷工質(zhì)柔性設(shè)計(jì)獲新進(jìn)展!祝鈴鈺教授團(tuán)隊(duì)在《AIChE Journal》上發(fā)文

自適應(yīng)精細(xì)化網(wǎng)格搜索策略示意

  此方法在單級蒸汽壓縮制冷循環(huán)過程上進(jìn)行應(yīng)用,以操作柔性和能效雙目標(biāo)最大化,開展計(jì)算機(jī)輔助制冷工質(zhì)優(yōu)化,篩選到了基于柔性和能效雙目標(biāo)優(yōu)化的制冷劑分布。

制冷工質(zhì)柔性設(shè)計(jì)獲新進(jìn)展!祝鈴鈺教授團(tuán)隊(duì)在《AIChE Journal》上發(fā)文

單級蒸汽壓縮制冷循環(huán)柔性最大工質(zhì)搜索

  該成果以“An adaptive refined grid search strategy for assessing operational flexibility and application on refrigerant selection”為題發(fā)表于《AIChE Journal》,論文第一作者為化學(xué)工程學(xué)院王佳遠(yuǎn)講師,第二作者為英國曼徹斯特大學(xué)Robin Smith教授,通訊作者為化學(xué)工程學(xué)院祝鈴鈺教授。

  《AIChE Journal》主要報(bào)道化學(xué)工程核心領(lǐng)域以及其他相關(guān)工程學(xué)科中最重要和最新的技術(shù)研究,是國際化工領(lǐng)域影響力最高的期刊之一。

標(biāo)簽: 制冷《AIChE·Journal》  

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