冷凍作動媒体の柔軟な設計に新たな進歩!Zhu Lingyu のチームが AIChE Journal に書いた

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冷凍プロセスの設計では、冷凍作動媒体の特性、冷凍サイクルの運転効率、および不確実な環境条件を考慮すると、計算を解くのが難しくなります。紙。

化学工学部の Zhu Lingyu 教授の研究グループは、不確実な条件下での操作の柔軟性を考慮したプロセスと作動媒体の同時最適化のために、最大の操作の柔軟性を備えた高エネルギー効率の冷媒を検索するための適応型ファイン グリッド実行可能領域検索戦略を提案しました。

化学プロセスは、実際の運用においてさまざまな不確定要素の影響を受けやすく、最適な校正条件から逸脱します。これらの不確実性は、主に次の 3 つの側面から生じます。(1) プロセス設計で使用されるモデル パラメータの不確実性。(2) 内部要因の不確実性 (熱や物質移動係数、反応速度など)。(3) フィードの状態、周囲の温度と圧力、製品市場の需要など、プロセスの外的要因の不確実性。

化学プロセス システムの操作上の柔軟性は、不確実なパラメーター空間の実行可能な領域によって記述できます。実現可能領域では、製品仕様、経済性、および安全性の要件は、プロセス制御変数が自由に調整されるときに常に満たされます。最初に、実行可能な領域が決定され、次に、プロセス システムの柔軟性が、内部の超長方形に基づく最大倍率または超体積比に基づく柔軟性指数によってさらに定量化されます。

この論文では、双方向リンクリストデータ構造を使用してグリッド接続情報を効率的に維持するための戦略を提案し、均一摂動サンプリング法を使用して実行可能なドメイン境界を改良および特定します。同時に、この戦略は、形状再構築技術を使用せずに、グリッド内の実行可能なハイパーキューブの合計による実行可能なハイパーボリュームの直接計算をサポートします。提案された適応グリッド検索戦略は、領域の複雑な形状をキャプチャし、サンプリング コストを削減し、ランダム性を持たないことができます。

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適応微細グリッド探索戦略の概略図

この方法を単段蒸気圧縮冷凍サイクルに適用し、コンピューター支援の冷媒最適化を実行して、運用の柔軟性とエネルギー効率を最大化し、柔軟性とエネルギー効率の最適化に基づく冷媒分配を選択しました。

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単段蒸気圧縮冷凍サイクルの柔軟な最大作動媒体

「運用上の柔軟性と冷媒選択への適用を評価するための適応型の洗練されたグリッド検索戦略」の結果が AIChE Journal に掲載されました。最初の著者は Jiayuan Wang、化学工学部講師、2 番目の著者はロビン スミス、英国マンチェスター大学教授、代表著者は化学工学部教授の Lingyu Zhu です。

AIChE Journal は、国際的な化学業界で最も影響力のあるジャーナルの 1 つであり、化学工学およびその他の関連する工学分野の中核分野における最も重要で最新の技術研究をカバーしています。


投稿時間: 2022 年 10 月 21 日