基于复杂网络理论的大型换热网络节点重要性评价

发布时间：2019-07-23 13:10

【摘要】：鉴于换热网络大型化和流股间复杂关系,使得换热网络换热器节点重要性的研究显得越来越重要,对其控制和安全运行的工程实践方面具有指导意义。本文以大型换热网络为研究对象,将换热器抽象为节点,换热器之间的干扰传递抽象为边,构造网络拓扑结构。在复杂网络理论的基础上,提出了评价大型换热网络节点重要性的策略和模型。首先,从网络的点度中心性、中间中心性、接近中心性和特征向量中心性等网络拓扑结构属性出发,依据多属性决策方法对网络节点重要性进行综合评价;其次,考虑换热网络的方向性,基于PageRank算法对该网络进行节点重要性评价研究。综合两个算法的计算结果得出最终结论。案例分析表明:该研究方法是有效的,可从不同的角度全面评价换热网络的节点重要性,丰富了换热器节点重要性评价的相关理论。
【图文】：

第5期王政等：基于复杂网络理论的大型换热网络节点重要性评价·1585·图1大型换热网络流程图图2换热网络拓扑结构图3个值（取其10%左右数值），对应的换热器分别为E5、E25和E4，这3个换热器占据换热网络拓扑结构的关键位置，对于换热器的稳定，安全运行具有重要意义，应更加注重保护和重点监测。（3）基于PageRank算法的有向网络节点重要性评价考虑换热网络的方向性，通过PageRank算法对其有向网络进行节点重要性评价，评价量化值如表3所示。从表3中得知，重要性排名前三的换热器分别为E5、E13、E8，，这3个节点在该网络中最为重要，表2各指标的节点重要性量化数值及C*值节点DCBCCCECC*E144.1430.4560.1730.269E2518.4690.4910.1730.282E347.3260.4560.1480.215E4737.0950.5780.2820.546E512112.3690.6840.4450.998E6620.050.5000.240.432E746.0330.4260.140.193E8513.9930.4640.150.225E9514.3430.4810.2060.351E1022.0830.4480.1130.132E11512.210.5200.2560.459E12513.450.5100.2430.432E1334.4830.4260.0930.086E1433.1670.4260.1110.125E15422.4330.4910.1680.274E16313.30.4730.150.224E1722.3330.3940.0610.018E184100.4910.2110.358E1939.2330.4560.1450.208E20521.4330.5420.2240.401E21623.3430.4810.1680.276E2245.8330.4330.1280.167E23210.3610.060.003E2435.8330.4560.130.173E25610.0430.5310.3050.555E26200.4330.110.123

第5期王政等：基于复杂网络理论的大型换热网络节点重要性评价·1585·图1大型换热网络流程图图2换热网络拓扑结构图3个值（取其10%左右数值），对应的换热器分别为E5、E25和E4，这3个换热器占据换热网络拓扑结构的关键位置，对于换热器的稳定，安全运行具有重要意义，应更加注重保护和重点监测。（3）基于PageRank算法的有向网络节点重要性评价考虑换热网络的方向性，通过PageRank算法对其有向网络进行节点重要性评价，评价量化值如表3所示。从表3中得知，重要性排名前三的换热器分别为E5、E13、E8，这3个节点在该网络中最为重要，表2各指标的节点重要性量化数值及C*值节点DCBCCCECC*E144.1430.4560.1730.269E2518.4690.4910.1730.282E347.3260.4560.1480.215E4737.0950.5780.2820.546E512112.3690.6840.4450.998E6620.050.5000.240.432E746.0330.4260.140.193E8513.9930.4640.150.225E9514.3430.4810.2060.351E1022.0830.4480.1130.132E11512.210.5200.2560.459E12513.450.5100.2430.432E1334.4830.4260.0930.086E1433.1670.4260.1110.125E15422.4330.4910.1680.274E16313.30.4730.150.224E1722.3330.3940.0610.018E184100.4910.2110.358E1939.2330.4560.1450.208E20521.4330.5420.2240.401E21623.3430.4810.1680.276E2245.8330.4330.1280.167E23210.3610.060.003E2435.8330.4560.130.173E25610.0430.5310.3050.555E26200.4330.110.123
【作者单位】： 青岛科技大学化工学院;青岛科技大学环境与安全工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(21136003,41101570)
【分类号】：O157.5;TK172

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本文编号：2518176