化工过程系统分隔与切断排序方法研究

发布时间：2017-03-28 16:02

  本文关键词：化工过程系统分隔与切断排序方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：流程模拟技术是化工过程系统工程研究的重要内容,对指导化工工业的设计、生产具有十分重要的理论意义和应用价值。系统分隔与切断排序是流程模拟的重要环节,其运行效率对流程模拟有着重要影响。系统分隔与切断排序的主要难点在于过程系统的拓扑结构复杂多样,且在系统流程设计或优化中,经常需对流程做出调整,即改变系统的拓扑结构。为提高系统的分隔与切断排序的效率,本文对系统分隔与切断排序方法展开研究。论文在系统分析总结前人工作基础上,对化工过程分隔与切断排序方法进行了以下研究工作：(1)结合化工过程系统特点,分别利用无多余流股切断准则与被切断流股的权重因子之和最小准则,实现了常用的化工过程系统的分隔与切断排序方法,并以十个复杂程度各不相同的化工流程为例对各方法进行了验证与比较。(2)针对过程系统拓扑结构变化后快速再次分隔排序的问题,论文基于深度优先搜索算法(Depth-First-Search)对系统分隔方法进行了改进,提出了系统快速再分隔排序方法以及快速再次切断排序方法,可实现对系统进行快速再次分隔与切断排序。(3)采用MATLAB实现了以上提出的各种算法,将方法用于过程系统的分隔与切断排序中,证实了论文各算法皆准确可靠。同时采用实际化工过程流程图对系统快速再次分隔、再次切断排序方法进行了验证与比较。结果显示：方法可显著降低系统再次分隔与切断排序的运行时间。
【关键词】：化工过程系统 流程模拟 拓扑分析 系统分隔 流股切断
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ021.8;TP301.6
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 绪论13-21
• 1.1 研究目的及意义13-14
• 1.2 研究进展14-18
• 1.2.1 化工过程系统工程发展概述14-16
• 1.2.2 流程模拟技术简述16-17
• 1.2.3 系统分隔方法历史、现状及发展17-18
• 1.2.4 系统切断方法历史、现状及发展18
• 1.3 研究存在的问题18-19
• 1.4 论文章节安排19-21
• 第二章 过程系统流程模拟技术21-31
• 2.1 稳态流程模拟技术21-27
• 2.1.1 序贯模块法21-23
• 2.1.2 联立方程法23-25
• 2.1.3 联立模块法25-27
• 2.2 动态流程模拟技术27
• 2.3 流程模拟软件的应用与发展27-29
• 2.4 小结29-31
• 第三章 过程系统分隔与切断排序基础方法31-49
• 3.1 过程系统的图论表达31-33
• 3.1.1 系统结构描述32
• 3.1.2 矩阵描述32-33
• 3.2 系统分隔排序理论与方法33-37
• 3.2.1 邻接矩阵升幂法33-35
• 3.2.2 邻接矩阵通路搜索法35-36
• 3.2.3 系统分隔的树搜索法36-37
• 3.3 系统切断排序理论与方法37-42
• 3.3.1 基于无多余流股准则的切断方法39-40
• 3.3.2 基于被切断流股的权重因子之和最小准则的切断方法40-42
• 3.4 方法验证42-46
• 3.5 方法分析与比较46-48
• 3.5.1 系统分隔排序方法分析与比较46-47
• 3.5.2 系统切断排序方法分析与比较47-48
• 3.6 小结48-49
• 第四章 变拓扑结构系统的快速分隔与切断排序方法49-63
• 4.1 快速再次分隔排序方法49-54
• 4.1.1 深度优先搜索算法49
• 4.1.2 方法基础模块49-51
• 4.1.3 系统快速再分隔模块51-54
• 4.2 系统快速再次切断排序方法54-57
• 4.3 方法验证57-61
• 4.4 小结61-63
• 第五章 总结与展望63-65
• 5.1 结论63
• 5.2 工作展望63-65
• 参考文献65-69
• 附录69-75
• 致谢75-77
• 研究成果及发表的学术论文77-79
• 作者及导师简介79-80
• 附件80-81

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