稀疏方程系统分解的结构矩阵法

建议用结构矩阵法进行系统分解以提高稀疏方程组的求解效率。对结构矩阵及其重排、子系统的划分和方程的求解顺序进行了讨论。     

合成氨变换工段系统变量的函数关系

针对河南息县化肥厂合成氨变换工段的实际工艺流程，建立各单元的设备设计模块，采用系统工程的方法构建了变换可段的模拟系统，首先将变换工段流程转换成对应的信息流图，采用环路矩阵法（Cycle Matrix Method)，寻找出需要切割的最佳流线并切割开系统中所有的再循环回路，得到切割后的信息流图，采用工厂实际设备参数并通过对切割流线赋初值对全系统进行模拟求解，得到相关系统变量之间的函数关系。     

平流多效蒸发系统的数学模型与求解

为了充分利用能量,采用冷凝水闪蒸、引出额外蒸汽及引出各效完成液预热原料液等节能措施,考虑蒸发过程有固相析出的情况,建立了由多效蒸发和多级预热两个子系统构成的平流多效蒸发系统数学模型。将物料衡算和热量衡算方程组写成矩阵方程的形式,保留或舍弃矩阵方程中的相关块矩阵,模型就能代表有或无固相析出、有或无冷凝水闪蒸、有或无引出各效完成液预热原料液以及不同情况任意组合的平流多效蒸发过程,该模型还可以用于计算不同效数的平流多效蒸发过程,实现模型的通用。利用智能拟合法,将系统的固液相平衡数据拟合成相平衡方程,实现模型的计算机编程求解。用迭代法结合矩阵法求解模型,研究结果表明,平流多效蒸发系统常规设计的数学模型具有通用性,采用冷凝水闪蒸、引出额外蒸汽预热原料液、引出各效完成液预热原料液是有效的节能技术,对四效平流蒸发含NaCl的NaOH溶液系统,采用以上节能措施可节省加热生蒸汽30%左右,节能效果显著。求解模型的算法稳定且高效。     

涂装炫燃金喷涂一次合格率提升研究

通过对影响炫燃金喷涂一次合格率的问题进行分析，识别出面漆发花为主要缺陷。通过从人、机、料、法、环进行系统图分析，结合C&E矩阵打分识别确定4个关键影响因子。结合生产现场实际，开展正交试验分析，最终确认最优水平；通过施工调整，最终实现炫燃金一次合格率大幅提升。     

复杂逆流多效蒸发系统常规设计的模型与算法

建立了有冷凝水闪蒸和额外蒸汽引出的复杂逆流多效蒸发系统的数学模型 ,常规逆流多效蒸发模型只是该模型的一个特例。提出一种新算法———迭代法结合矩阵法求解模型并给出算法框图。迭代法结合矩阵法与目前较先进的Broyden法相比 ,具有对初值要求不高、收敛稳定性好、收敛速度快等优点 ,是求解多效蒸发问题的一种新的有效方法。算例表明 :模型可用于复杂逆流多效蒸发系统的快速求解 ;对三效逆流蒸发NaOH溶液系统 ,采用冷凝水闪蒸可节省加热生蒸汽 10 %左右 ,节能效果显著 ;逆流多效蒸发采用生蒸汽或引出额外蒸汽预热原料液不仅不会节能 ,反而造成热能损失     

分布式预测控制全局协调及稳定性分析

实际的化工过程系统维数都较高,对系统进行关联分解并使各子系统进行协调来实现整个大系统全局最优是必要的。对于关联作用存在反馈的化工过程大系统,分散式预测控制算法和基于串联过程推导的邻域优化分布式预测控制算法都不适用,因此在这两个算法的基础上推导出约束条件下基于全局协调的分布式预测控制算法。针对分解后得到的子系统,假设子系统间关联信息的传递存在一个采样时间的滞后,建立每个子系统的预测模型时考虑滞后的关联信息;建立子系统的目标函数时,综合考虑所有关联子系统的输入和输出对本子系统的关联作用;每个子系统滚动优化并行求解各自的最优控制作用。然后,在一定条件下分析了基于全局协调的分布式预测控制算法与集中预测控制算法的一致性,并说明了闭环系统的全局稳定性。最后,通过对Shell公司重油分馏塔和TE过程两个例子进行仿真并与其他算法进行比较,验证了本文提出算法的可行性和有效性。     

化学反应系统的多稳态分析

描述化学反应系统的方程组具有强非线性,而对于非线性问题一般情况下有多个解,如何求解出这些解是一个研究热点。本文针对这一问题提出了一种扩展的同伦延拓法,并以一个理想反应器体系为例,显示出化学反应器具有的多稳态特性。为了深入了解反应系统的本质特性,文中将稳态解的计算结果转化为参数平面上的空间图像,以进一步分析在单参数连续变化下体系的多稳态解的分布情况。     

塔设备新标准辅助设计系统开发

为了贯彻新标准设计法,并实现灵活、高效、准确地求解复杂矩阵方程组,以JB/T4710—2005《钢制塔式容器》标准为依据,以Visual Basic 6.0为技术平台,采用可视化人机交互界面,研制了一套符合新标准设计要求的、内容完整的钢制塔设备计算机辅助设计软件系统。内容涵盖了标准适用范围内各种塔型的强度校核计算,以取代JB 4710—1992。其特点在于:采用了内嵌式矩阵求解器,可以脱离环境运行,安装卸载方便,节省资源,具有开放式数据库等。经测试考核证明,可以满足工程设计要求。     

汽车流体输送系统

<正>汽车流体输送系统是承载汽车各子系统所需介质的集合体,它覆盖了汽车燃油系统、制动系统、动力转向系统、发动机附件系统、空调系统、冷却系统(水冷、油冷)、车身附件系统、涡轮增压系统、进气系统、尾气净化系统等十大主要子系统。汽车流     

基于复杂网络的化工过程层次符号有向图模型建立及关键节点识别

针对定性符号有向图（signed directed graph,SDG）在化工过程系统中建模复杂度高、故障分辨率低、容易忽略部分变量等问题,提出一种基于复杂网络理论构建层次SDG网络模型并识别关键节点的方法。首先利用层次分析法对化工过程系统划分递阶层次结构,建立基于子系统的系统SDG网络模型,选取度中心性、接近中心性等多个节点重要性评价指标,采用主成分分析法确定各指标权重并利用逼近理想排序法（technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS）多属性决策方法得到节点重要性的综合评价值,初步识别关键节点所在的子系统;然后建立子系统的SDG模型并细化为有向网络,采用LeaderRank算法对节点重要性进行排序,进而在子系统网络模型中确定关键节点的位置。案例计算结果表明该方法可以有效地降低建模的复杂性,提高关键节点识别的全面性和准确性,从而改善化工过程系统的安全稳定性。     

基于矩阵形态修复的边界元容错处理算法研究

边界元法以其独特的优势被广泛应用于稳态温度场的求解，但在实际应用中，由各种CAD模型生成的求解域表面网格往往存在多种缺陷和错误，网格错误会导致边界元矩阵形态变差，所得到的方程组难以收敛甚至无法求解。为此提出边界元容错处理算法，该算法根据边界元矩阵系数行和恒等于1的特点进行矩阵形态修复，可以实现边界元对网格的容错处理，并且在实际应用中取得了良好的效果。     

KBR工艺合成单元系统过程模拟

应用化工系统过程模拟序贯模块法对KBR工艺合成单元系统进行过程模拟,用单元串搜索法对此复杂的系统进行不可再分隔子系统的识别,并用拟节点表示,然后把这些拟节点按信息流方向排出有利的计算顺序。     

热泵错流多效蒸发系统的模型与模拟

为了降低错流多效蒸发过程的能耗,将蒸汽喷射式热泵技术运用到错流多效蒸发系统中,并将系统中的物料衡算、热量衡算方程组用矩阵方程的形式描述,使所建立的热泵错流多效蒸发模型具有较强的通用性。用收敛速度快、稳定性好的迭代法结合矩阵法模拟求解热泵错流四效蒸发模型,结果表明。蒸汽喷射式热泵技术具有较明显的节能效果,热泵的喷射系数越大,或热泵的抽汽位置越往后效,节省的生蒸汽消耗量越大,节能效果越好,但同时蒸发器的传热面积也越大,存在最佳的热泵喷射系数和最佳的热泵抽汽位置。     

改进三对角矩阵法在粗甲醇精馏塔的模拟计算中的应用

应用改进三对角矩阵法求解甲醇精馏过程物料衡算、汽液相平衡、摩尔分率归一、热焓衡算方程组(MESH),求得甲醇精馏塔各理论板的温度、组分浓度分布,与生产测定值相吻合.改进三对角矩阵法计算甲醇精馏过程,该模拟方法具有计算速度快,且收敛稳定性高等特点.     

多效蒸发系统的数学描述及优化目标函数分析

引用结构矩阵、索引矩阵等概念，描述一个复杂的多效蒸发系统。建立了各效温度、物料、加热蒸汽的迭代关系方程，确定了优化目标函数，并对其进行分析，得出了结论，为研制通用多效蒸发系统优化程序及算法提供了基础。     

一类面向多级过程系统的实时进化方法

针对传统的实时优化执行前需要达到稳态、系统整体优化时间长、难以实时调整控制参数等问题提出一类面向多级过程系统的实时进化方法。把多级过程系统分成多个相互关联的子系统，当发生扰动时将系统等待稳态的过程分为若干个“拟稳态”。在每个拟稳态区间内，应用粒子群算法依次优化每一个子系统，其他各子系统设为静态，对子系统间的共享变量和内部变量进行协调，最终得到系统的最优解，把优化操作解送入控制器，连续改变系统设定值。给出了算法的详细步骤以两级串联反应器为对象进行了实例研究，验证了方法的有效性。     

浅谈油田基层安全生产标准化班组建设与管理

班组是每个企业最小的细胞,在油田这样大型的生产单位班组建设是企业管理的基础,基础不牢危及整个企业的生产经营。对于油田整个系统来说,生产、技术、经营、质量、安全是子系统,子系统中任何一个出问题都会危机系统的整体的发展,直接影响油田效益的提高和创收,安全尤为影响大。     

中型氨厂氨合成系统的热力学分析与评价

根据热力学有效能的概念,本文推导出混合物的有效能计算公式,并对物流的有效能作了分类;建立起氨合成系统的能量概念模型,确定了各子系统的热力学效率以及子系统效率与总系统效率之间的关系;提出了用效率相关因子作为过程热力学评价的一个新参量;根据热力学分析结果对氨合成系统作了改进。     

系统的塔板流体力学计算方法及应用

以堰径比为基础,研究了1,2,4,6,8流型溢流塔板的几何规律,建立了系统的几何计算数学模型和求解方法。针对筛板、F1浮阀和ADV等8种鼓泡元件,总结、归纳并校核了它们的液泛、雾沫夹带、压降等流体力学参数,给出一套完整的计算模型和完全方程组求解方法。这些几何和流体力学计算模型已经在WPTR软件系统中全面实现,为工程设计中的塔板流体力学计算、特别是大直径塔板提供了有力的工具,最后给出了一个应用实例。     

多冷却塔循环水系统的结构优化

对含有多个冷却塔的循环水系统进行研究，建立了多冷却塔循环水系统结构优化模型，用商业软件GAMS中NLP（非线性规划法）求解该模型，求解出操作费用最小时的匹配系数，并系统给出了最优结构；文章最后部分给出了详细的案例分析，将优化前后风机和水泵的电耗，补充水量，操作费用加以比较；结果表明，优化后风机和水泵的电耗，补充水量均有所降低，操作费用节约多达20％左右，优化效果明显。