化工系統(tǒng)工程緒論-展示頁
2025-01-07 13:42本頁面
【正文】 間是一獨(dú)立 變量。 （ 3）集總參數(shù)模型與分布參數(shù)模型 集總參數(shù)模型 —— 過程變量不隨空間坐標(biāo)而改變，如理想 混合反應(yīng)器。 3）數(shù)學(xué)模型的分類 （ 1）穩(wěn)態(tài)模型和動態(tài)模型 穩(wěn)態(tài)模型 —— 不含時(shí)間變量； 動態(tài)模型 —— 參數(shù)隨時(shí)間而變，包括時(shí)間變量。 建立數(shù)學(xué)模型 —— 模型化 求解數(shù)學(xué)模型 ——模擬 過程系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 1） 數(shù)學(xué)模型概念 把與系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)量關(guān)系歸納為反映系統(tǒng)機(jī)理與特性的 數(shù)學(xué)方程組 。） 實(shí)驗(yàn)?zāi)M ：采用實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ脱b置進(jìn)行研究。 模擬 (Simulation)：用一能反映研究對象本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系，與 原型具有客觀的一致性，且可再現(xiàn)原型發(fā)生的本質(zhì)過程和特性 的模型，來研究和設(shè)計(jì)原型過程的方法。 第三步 ，采用已確認(rèn)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬，作為過程系統(tǒng)的優(yōu)化和綜合研究的基礎(chǔ)。 本課程的研究方法和特點(diǎn) 特點(diǎn)：系統(tǒng)的方法論、研究對象為一個(gè) 整體、優(yōu)化的思想。 過程能量集成 是以合理利用能量為目標(biāo)的全過程系統(tǒng)綜合問題，把反應(yīng)、分離、熱回收和公用工程子系統(tǒng)一體化地考慮能量的供求關(guān)系以及過程結(jié)構(gòu)、操作參數(shù)的調(diào)優(yōu)處理，達(dá)到全系統(tǒng)能量的優(yōu)化綜合。 綜合方法： (a) 直觀推斷法 (Heuristic) (b) 調(diào)優(yōu)法 (Evolutionary) (c) 分解法 (Deposition) (d) 結(jié)構(gòu)參數(shù)法 (Structural parameter approach) (e) 人工智能 (Artificial intelligence) 過程系統(tǒng)綜合的主要課題： （ a） 反應(yīng)路徑的綜合 （ b）反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)綜合 （ c） 換熱器網(wǎng)絡(luò)綜合 （ d）分離序列綜合 （ e） 公用工程系統(tǒng)綜合 （ f） 控制系統(tǒng)綜合 （ g） 全流程系統(tǒng)綜合 （ h）過程系統(tǒng)能量、質(zhì)量集成 過程系統(tǒng)集成 是從過程系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體考慮，綜合利用物質(zhì)和能量，將物質(zhì)流、能量流和信息流整體優(yōu)化，找到理想的過程系統(tǒng)。 包括兩種決策：一是由相互作用的單元 /子系統(tǒng)之間的拓?fù)浜吞匦远?guī)定的各種 結(jié)構(gòu)替換方案 的選擇，另一是組成該系統(tǒng)的各個(gè)單元 /子系統(tǒng)的替換 方案的設(shè)計(jì) 。a1Environment impact /impact 對于多目標(biāo)優(yōu)化問題，首先尋求非劣解集，然后由決策者按著各目標(biāo)的重要性或優(yōu)先程度選擇最佳折衷解。 算法主要有 兩類 ，一是基于梯度尋優(yōu)的確定性算法，另一是進(jìn)化算法（智能算法），如遺傳算法等。數(shù)學(xué)規(guī)劃法把過程系統(tǒng)優(yōu)化問題表征為目標(biāo)函數(shù)和一系列等式、不等式約束的多變量數(shù)學(xué)模型，然后采用適宜的算法獲得問題的最優(yōu)解或近優(yōu)解。 （ 3）過程系統(tǒng)優(yōu)化 （ Optimization) 過程系統(tǒng)優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)過程系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化操作、優(yōu)化控制和優(yōu)化管理的數(shù)學(xué)手段。 為了研究過程機(jī)理和產(chǎn)品設(shè)計(jì)， 微觀尺度 的原子 /分子模擬用來洞察分子結(jié)構(gòu)與宏觀性能之間的定量關(guān)系 。 “過程系統(tǒng)”的含義已不局限于生產(chǎn)工藝過程，而逐步延伸到經(jīng)營管理業(yè)務(wù)和決策過程 —供應(yīng)鏈的優(yōu)化（ Supply chain optimization)。 20世紀(jì) 90年代 ，環(huán)境問題的突出， “綠色過程系統(tǒng)工程”。 學(xué)術(shù)理論走向工業(yè)應(yīng)用。一方面計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，研制出化工流程通用模擬系統(tǒng)。明確了學(xué)科范疇為過程系統(tǒng)的分析、過程綜合和過程控制。產(chǎn)生的基礎(chǔ)是化學(xué)工程、系統(tǒng)工程、運(yùn)籌學(xué)、數(shù)值計(jì)算方法、過程控制論及計(jì)算機(jī)技術(shù)等學(xué)科。目的是在總體上達(dá)成技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)化，以符合可持續(xù)發(fā)展的要求 。 化工系統(tǒng)工程 (Chemical Process Systems Engineering) 主講教師 : 都健 王瑤 教學(xué)安排及要求 （ 1）學(xué)時(shí)： 32h 2學(xué)分 （ 2）成績評定： 期末考試 ： 80分 課程論文： 20分 教材 （ 1） 過程系統(tǒng)工程 （華東理工大學(xué)出版社， 2023年 6月） 姚平經(jīng)
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