化工過(guò)程分析與合成(課件)-資料下載頁(yè)
2024-12-29 14:37本頁(yè)面
【正文】 。ρ? ? 權(quán)重因子； ?約束方程的含義是每個(gè)回路至少要被斷裂一次。 ?準(zhǔn)則①設(shè)定 ρj ＝ 1； ?準(zhǔn)則②令 ρj為物流變量數(shù)； ?準(zhǔn)則③中 ρj為可根據(jù)物流性質(zhì)而取的選擇值，如物流變量對(duì)計(jì)算過(guò)程靈敏度大小的估計(jì)值； ?準(zhǔn)則④的 ρj等于每個(gè)斷裂物流所切斷的回路總數(shù)。 A、無(wú)多余切斷 (利用其擴(kuò)展環(huán)路矩陣 ) P1—— { 10} 擴(kuò)展環(huán)路矩陣 =原環(huán)路矩陣 +兩個(gè)標(biāo)記行 I、 頻率標(biāo)記行 ρ,表示相應(yīng)流股在環(huán)路中出現(xiàn)的頻率（次數(shù)）， [擴(kuò)展環(huán)路矩陣倒數(shù)第二行 ]； II、 流股狀態(tài)標(biāo)記行 θ， θ=1， 1， 0分別表示該流股已被 切斷、該流股處于初始狀態(tài)、該流股與已切斷流股處于同 一環(huán)路。 [擴(kuò)展環(huán)路矩陣倒數(shù)第一行 ] 切斷原則：切斷頻率最大的流股，直到流股狀態(tài)標(biāo)記值 θ全為非 1為止。 流股號(hào) S12 S13 S23 S39 S81 S82 S98 S910 S109 環(huán)路號(hào) 2 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 4 1 1 6 1 1 1 1 頻率 ρ 1 1 2 3 1 1 3 1 1 流股狀態(tài)標(biāo)記 θ 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 θ 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 θ 2 0 0 0 1 0 0 0 1 0 無(wú)多余切斷 {S39， S910} B、變量數(shù)最少無(wú)多余切斷 上述系統(tǒng)中所找出的無(wú)多余切斷 {S39， S910}并非唯一無(wú)多余切斷。對(duì)于模擬來(lái)說(shuō)，已經(jīng)足夠，但是，如果要求找到既是無(wú)多余切斷，又是變量數(shù)最少的切斷，則在找到一組無(wú)多余切斷后可用輸入流股替代法找出其他無(wú)多余切斷組合。 UpadyheGrens斷裂替代規(guī)則 令 {D1}為一有效斷裂組， Ai為全部輸入流均屬于 {D1}的單元 （至少應(yīng)有一個(gè)這樣的單元，否則為無(wú)效斷裂組）。將 Ai的 輸入流全部用 Ai的輸出流代替，構(gòu)成新的斷裂組 {D2}，則： {D2}也是有效斷裂組；對(duì)于直接迭代， {D1}與 {D2}有相同的 收斂性質(zhì)。 斷裂族 （由斷裂規(guī)則聯(lián)系起來(lái)的所有斷裂組的集合） 步驟： I、 找到一組無(wú)多余切斷，運(yùn)用替代規(guī)則，進(jìn)行流股替代置換，即，若某單元的輸入流股均已被切斷，則可用該單元的輸出流股來(lái)替代輸入流股； II、 檢查替代流股是否有重復(fù)，若有重復(fù)，則消去該重復(fù)流股；形成新的輸入替代的起點(diǎn)； III、 重復(fù)步驟 I、 II，直到找不到新的無(wú)多余切斷組合為止； IV、 根據(jù)不可再分塊中每個(gè)流股的具體變量數(shù)計(jì)算所有無(wú)多余切斷組合的切斷變量之和，挑出變量數(shù)最少的一組。 與 P19頁(yè) Westerberg最優(yōu)斷裂組算法前三步一致。 無(wú)多余切斷 {S39， S910} {S39， S910} 例 : S910 {S39,S109} S39,S109 {S98,S910} S98 {S81,S82,S910} S81 {S12,S13,S82,S910} {S23,S13,S910} {S39,S910} 共 7種無(wú)多余切斷組合 S12,S82 S23,S13 又例 :P20例 21 I II III IV S1 S2 S3 S4 S6 S7 S5 搜索環(huán)路 : IIIIIII SS ? ??? ?? 42 IIIIIII SSS ? ??? ??? ?? 521 IIVIIIIII SSSS ? ??? ??? ??? ?? 6321 IIIVIIIII SSS ??? ??? ?? 732其簡(jiǎn)單回路有 4個(gè)： L1 L2 L3 L4 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 4 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 ρ θ0 θ1 {S2} S3 {S4, S5,S6,S7} S5,S6 {S1,S4,S7} 共 4種無(wú)多余切斷組合 然后再根據(jù)不可再分塊中每個(gè)流股的具體變量數(shù)進(jìn)行計(jì)算即可 . S2 {S3, S4,S5} {S2} 三、切斷后不可再分塊內(nèi)的排序 切斷的目的是避免聯(lián)立解整個(gè)不可再分塊 ,切斷后的迭代解所涉及的變量數(shù) 僅限于被切斷流股的變量數(shù)之和 ,一次迭代的單元計(jì)算次序則取決于切斷點(diǎn)的位置 . 排序原則 : I、 被切斷流股視為已知 。 II、 如某單元的所有輸入流股均已知 ,則該單元可以首先計(jì)算 ,且該單元的所有輸出也被視為已知 。 III、 然后使用上述原則找下一個(gè)計(jì)算單元 ,如此反復(fù) ,直到回到原切斷位置 . 例 : P1—— { 10} 如選斷裂位置 :{S39， S109} 則 P1計(jì)算次序?yàn)?: {S39， S109} 9 8 1 2 3 S39 10 S109 四、斷裂物流變量的收斂 對(duì)于序貫?zāi)K法而言，只要在結(jié)構(gòu)分析時(shí)，采用的無(wú)多余切斷，其收斂速度與切斷流股數(shù)量無(wú)關(guān)，也與切斷變量數(shù)的多少無(wú)關(guān)，其收斂速度都很快。 作業(yè)： 用樹(shù)搜索法找出所有環(huán)路，并分隔成不可再分塊，并對(duì)不可再分塊進(jìn)行無(wú)多余切斷 ,確定出塊間及塊內(nèi)的計(jì)算次序。 s1 e1 e2 e3 e4 s2 s3 s7 s5 s6 e5 e6 s4 1) s1 e1 e2 e3 e4 s2 s3 s7 s5 s6 e5 e6 s4 e7 e8 2) 3)右圖為某化工工段的流程圖 ,試用結(jié)構(gòu)分析的方法 ,完成下列操作 : I)將圖中流程改畫(huà)成結(jié)構(gòu)單元”圖” 。 II)用樹(shù)搜索法找出所有環(huán)路 。 III)分割成不可再分塊 。 IV)對(duì)不可再分塊進(jìn)行無(wú)多余切斷 ,確定出不可再分塊間及塊內(nèi)的計(jì)算次序 . 4)對(duì)合成氨的回路尋求最優(yōu)斷裂族 p48 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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