化工優(yōu)化計(jì)算基礎(chǔ)知識(shí)(編輯修改稿)
2025-01-16 08:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 異。如目標(biāo)函數(shù)只涉及一個(gè)變量，稱為單變量優(yōu)化問題，否則為多變量問題。這里介紹的化工單元操作的優(yōu)化，都是單變量的優(yōu)化問題。Company name 幾個(gè)化工單元操作優(yōu)化實(shí)例v最佳管徑的設(shè)計(jì) 管路的優(yōu)化設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)出使整個(gè)管路的設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)的年成本最小的管徑，對(duì)高壓管路和遠(yuǎn)距離管線的設(shè)計(jì)尤其重要。管路特性方程 泵的電機(jī)輸入功率 Company name 幾個(gè)化工單元操作優(yōu)化實(shí)例v 最佳管徑的設(shè)計(jì)管路質(zhì)量： m — 管材質(zhì)量， kg；δ — 管壁厚度， m；ρm — 管材的密度， kg/m3； F — 單位質(zhì)量直管的管件折價(jià)數(shù)，一般為 ~ 。Company name 幾個(gè)化工單元操作優(yōu)化實(shí)例v 最佳管徑的設(shè)計(jì)費(fèi)用方程：CZ — 管路系統(tǒng)年總費(fèi)用；DJ — 管路單位質(zhì)量的價(jià)格（包括安裝和維修等費(fèi)用）。因此：管路系統(tǒng)的年總費(fèi)用 CZ是管徑 d的函數(shù)。Company name 幾個(gè)化工單元操作優(yōu)化實(shí)例v 最佳管徑的設(shè)計(jì)（ 1）極值法：目標(biāo)函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)等于 0?？梢酝ㄟ^迭代上述方程求解管徑 d，即為最佳管徑，但該管徑需根據(jù)管材規(guī)格進(jìn)行圓整。（ 2）窮舉法：把不同的管徑（按管材的規(guī)格）逐一代入費(fèi)用方程，可以得到 CZ?d的列表函數(shù)，即可方便地 得到最佳的管徑。Company name 幾個(gè)化工單元操作優(yōu)化實(shí)例v 換熱器冷卻水出口溫度的優(yōu)化 用冷卻水冷卻某工藝熱流體，當(dāng)換熱器的傳熱量為已知，水的進(jìn)口溫度一定時(shí)，根據(jù)傳熱計(jì)算可知：冷卻水出口溫度的高低將影響傳熱溫度差及換熱面積，即影響設(shè)備費(fèi)用；同時(shí)冷卻水的出口溫度又影響冷卻水的用量即操作費(fèi)用。所謂最佳冷卻水出口溫度就是在此溫度下，換熱器的設(shè)備和操作的年費(fèi)用最小。Company name 幾個(gè)化工單元操作優(yōu)化實(shí)例v 換熱器冷卻水出口溫度的優(yōu)化 由熱量衡算和傳熱速率：Company name 幾個(gè)化工單元操作優(yōu)化實(shí)例v 換熱器冷卻水出口溫度的優(yōu)化費(fèi)用方程：CZ — 換熱器年總費(fèi)用；DJ — 換熱器單位面積的費(fèi)用（包括安裝和維修等費(fèi)用）。DS — 每千克冷卻水費(fèi)用（包括動(dòng)力費(fèi)用）。
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