Nella progettazione del processo di refrigerazione, tenendo conto delle caratteristiche del mezzo di lavoro di refrigerazione, dell'efficienza operativa del ciclo di refrigerazione e delle condizioni ambientali incerte, il calcolo sarà difficile da risolvere, che è il problema flessibile del funzionamento in condizioni incerte studiato in questo carta.
Il gruppo di ricerca del professor Zhu Lingyu presso la School of Chemical Engineering ha proposto una strategia di ricerca della regione fattibile a griglia fine adattativa per cercare il refrigerante ad alta efficienza energetica con la massima flessibilità operativa per l'ottimizzazione simultanea del processo e del mezzo di lavoro considerando la flessibilità operativa in condizioni incerte.
Il processo chimico è facilmente influenzato da vari fattori incerti nel funzionamento effettivo e si discosta dalla condizione di calibrazione ottimale.Queste incertezze derivano principalmente da tre aspetti: (1) l'incertezza dei parametri del modello utilizzati nella progettazione dei processi;(2) l'incertezza dei fattori interni (come il coefficiente di trasferimento del calore e della massa e la velocità di reazione);(3) L'incertezza dei fattori esterni del processo, come lo stato dell'alimentazione, la temperatura e la pressione ambiente e la domanda del mercato del prodotto.
La flessibilità operativa di un sistema di processo chimico può essere descritta dalla regione ammissibile nello spazio dei parametri incerto.Nel dominio del fattibile, i requisiti di specificazione del prodotto, economia e sicurezza sono sempre soddisfatti quando le variabili di controllo del processo vengono regolate a piacimento.In primo luogo, viene determinata la regione ammissibile, quindi la flessibilità del sistema di processo viene ulteriormente quantificata dal fattore di scala massimo basato sull'iperrettangolo interno o dall'indice di flessibilità basato sul rapporto dell'ipervolume.
Questo documento propone una strategia per mantenere in modo efficiente le informazioni sulla connettività della griglia utilizzando la struttura dei dati dell'elenco collegato bidirezionale e utilizza un metodo di campionamento delle perturbazioni uniforme per perfezionare e individuare i confini del dominio fattibili.Allo stesso tempo, questa strategia supporta il calcolo diretto dell'ipervolume fattibile dalla somma degli ipercubi fattibili nella griglia, senza l'uso di tecniche di ricostruzione della forma.La strategia di ricerca della griglia adattiva proposta può catturare la forma complessa della regione, ridurre i costi di campionamento e non avere casualità.
Schema della strategia di ricerca adattiva con griglia fine
Questo metodo è stato applicato al ciclo di refrigerazione a compressione di vapore monostadio ed è stata eseguita l'ottimizzazione computerizzata del refrigerante per massimizzare la flessibilità operativa e l'efficienza energetica ed è stata selezionata la distribuzione del refrigerante basata sull'ottimizzazione della flessibilità e dell'efficienza energetica.
Mezzo di lavoro massimo flessibile per ciclo frigorifero a compressione di vapore a stadio singolo
I risultati di "Una strategia di ricerca della griglia adattiva raffinata per valutare la flessibilità operativa e l'applicazione sulla selezione del refrigerante" sono stati pubblicati sull'AIChE Journal.Il primo autore è Jiayuan Wang, docente alla School of Chemical Engineering, il secondo autore è Robin Smith, Professore dell'Università di Manchester, Regno Unito, e l'autore corrispondente è Lingyu Zhu, Professore della School of Chemical Engineering.
AIChE Journal è una delle riviste più influenti nell'industria chimica internazionale, che copre la ricerca tecnica più importante e aggiornata nelle aree principali dell'ingegneria chimica e di altre discipline ingegneristiche correlate.
Tempo di pubblicazione: 21 ottobre 2022