En el diseño del proceso de refrigeración, al tener en cuenta las características del medio de trabajo de refrigeración, la eficiencia de operación del ciclo de refrigeración y las condiciones ambientales inciertas, el cálculo será difícil de resolver, que es el problema flexible de operación en condiciones inciertas estudiado en este papel.
El grupo de investigación del profesor Zhu Lingyu en la Escuela de Ingeniería Química propuso una estrategia de búsqueda de región factible de cuadrícula fina adaptativa para buscar el refrigerante de alta eficiencia energética con la máxima flexibilidad operativa para la optimización simultánea del proceso y el medio de trabajo considerando la flexibilidad operativa en condiciones inciertas.
El proceso químico se ve fácilmente afectado por varios factores inciertos en la operación real y se desvía de la condición de calibración óptima.Estas incertidumbres provienen principalmente de tres aspectos: (1) la incertidumbre de los parámetros del modelo utilizados en el diseño del proceso;(2) la incertidumbre de los factores internos (como el coeficiente de transferencia de calor y masa y la velocidad de reacción);(3) La incertidumbre de los factores externos del proceso, como el estado de la alimentación, la temperatura y la presión ambientales y la demanda del mercado del producto.
La flexibilidad operativa de un sistema de proceso químico puede describirse mediante la región factible en el espacio de parámetros inciertos.En EL dominio factible, los requisitos de especificación del producto, economía y seguridad siempre se cumplen cuando las variables de control del proceso se ajustan a voluntad.En primer lugar, se determina la región factible y luego se cuantifica la flexibilidad del sistema de proceso mediante el factor de escala máximo basado en el hiperrectángulo interno o el índice de flexibilidad basado en la relación de hipervolumen.
Este documento propone una estrategia para mantener de manera eficiente la información de conectividad de la red utilizando una estructura de datos de lista enlazada bidireccional y utiliza un método de muestreo de perturbación uniforme para refinar y localizar límites de dominio factibles.Al mismo tiempo, esta estrategia admite el cálculo directo del hipervolumen factible mediante la suma de hipercubos factibles en la cuadrícula, sin el uso de técnicas de reconstrucción de formas.La estrategia de búsqueda de cuadrícula adaptativa propuesta puede capturar la forma compleja de la región, reducir el costo de muestreo y no tener aleatoriedad.
Esquema de la estrategia de búsqueda de cuadrícula fina adaptativa
Este método se aplicó al ciclo de refrigeración por compresión de vapor de una sola etapa, y se llevó a cabo la optimización del refrigerante asistida por computadora para maximizar la flexibilidad operativa y la eficiencia energética, y se seleccionó la distribución de refrigerante basada en la optimización de la flexibilidad y la eficiencia energética.
Medio de trabajo máximo flexible para el ciclo de refrigeración por compresión de vapor de una sola etapa
Los resultados de "Una estrategia de búsqueda de cuadrícula refinada adaptativa para evaluar la flexibilidad operativa y la aplicación en la selección de refrigerantes" se publicaron en AIChE Journal.El primer autor es Jiayuan Wang, profesor de la Escuela de Ingeniería Química, el segundo autor es Robin Smith, profesor de la Universidad de Manchester, Reino Unido, y el autor correspondiente es Lingyu Zhu, profesor de la Escuela de Ingeniería Química.
AIChE Journal es una de las revistas más influyentes en la industria química internacional, que cubre las investigaciones técnicas más importantes y actualizadas en las áreas centrales de la ingeniería química y otras disciplinas de ingeniería relacionadas.
Hora de publicación: 21-oct-2022