化工過程模擬與最佳化

化工過程模擬與最佳化

《化工過程模擬與最佳化》,是2006年出版的圖書,作者是楊友麒。本書系《化學工業信息化叢書》的一分冊。

基本介紹

  • 作者:楊友麒
  • ISBN:9787502584542
  • 頁數:293
  • 定價:49.0
  • 出版時間:2006-5
  • 裝幀:平裝
內容介紹,目錄信息,

內容介紹

全書分為5個章次及附錄。第1章主要介紹一些基本概念和研究範疇;第2章分三個方面介紹了常用的單元過程數學模型;第3章介紹流程模擬計算的基本理論和流程模擬主要算法(序貫模組法聯立方程法),同時也介紹了流程模擬軟體系統的基本內容和套用方法;第4章首先介紹動態模擬與穩態模擬的不同之處,然後介紹動態過程數學模型數值解算方法,在此基礎上結合動態模擬軟體HYSYS的套用,討論典型單元過程的動態模擬和複雜全廠過程的動態模擬,最後一節是動態仿真培訓系統;第5章介紹最佳化算法的基本概念、過程最佳化的確定性方法和隨機性方法,以及多目標最佳化算法,作為化工過程最佳化方法的套用,最後介紹了化工過程的線上實時最佳化。

目錄信息

第1章緒論1
11過程模擬的一般方法1
111物理模擬與數學模擬1
112數學模型化的步驟2
113化工系統模擬的層次3
114數學模型的類型3
12數學模擬的用途及限制4
121化工開發的數學模擬5
122化工設計中的數學模擬方法6
123改進化工廠生產操作的數學模擬方法8
124過程控制中的數學模型8
125規劃和計畫階段中的數學模型9
126數學模擬方法的限制9
13過程模擬與最佳化10
參考文獻12
第2章單元過程的穩態模擬13
21基本概念13
211過程系統模擬13
212穩態過程模擬13
213過程模擬問題類型14
214過程模擬的基本環節15
215單元模型的變數選擇和自由度分析16
216過程模擬套用中應注意的問題21
22通用單元操作過程模擬21
221相平衡及閃蒸器21
222物料的加合與分割25
223泵26
224壓縮機與膨脹機27
225熱交換器28
226多組分混合物分離塔30
227化學反應器模型32
23計算流體力學CFD模擬41
231計算流體力學的基本原理42
232CFD模擬軟體的功能43
233CFD模擬軟體的結構45
234CFD模擬的套用優越性及特點45
235CFD的套用步驟46
236CFD技術的成功套用案例47
24聚合過程的模擬48
241聚合過程模擬軟體的功能模組49
242聚合過程模擬軟體的套用51
243聚合過程模擬的套用案例51
25專用化學反應器的穩態模擬57
251乙烯裂解爐的模擬57
252催化裂化反應器——再生器系統的模擬65
26換熱器及加熱爐的模擬最佳化68
261概論68
262管殼式換熱器的模擬最佳化70
263管殼式換熱器的最佳化設計案例(HTFS軟體計算結果)76
參考文獻79
第3章穩態流程模擬81
31流程模擬的基本概念81
311過程與系統81
312流程模擬系統簡介82
32過程系統模型84
321過程系統模型84
322流程模擬模型的構成85
323流程結構的表述86
324過程系統模型建立89
325流程系統模型示例91
33序貫模組法92
331序貫模組法的基本思想92
332過程系統分塊方法95
333流程系統斷裂方法97
334收斂模組97
335控制模組100
336序貫模組法的優缺點101
34聯立方程法103
341聯立方程法的基本思想103
342流程系統方程組的產生103
343聯立方程法的求解策略104
344方程組分解106
345稀疏線性方程組求解107
346聯立方程法的優缺點108
35流程模擬的其他方法109
351聯立模組法109
352數據驅動法109
353人工智慧參入法109
36流程模擬系統110
361定義、分類及結構110
362物性系統112
363國外流程模擬系統的簡單比較115
37流程模擬套用案例116
371流程模擬的一般步驟116
372年產10萬噸乙醇生產裝置反應工序模擬118
38流程模擬發展趨勢129
381擴大可模擬物系的範圍129
382向動態模擬發展129
383穩態模擬與動態模擬的結合129
384開發新的模型129
385軟體間的集成130
386軟體的智慧型化130
387基於Web的遠程套用131
參考文獻131
第4章動態過程系統的模擬133
41由穩態模擬轉向動態模擬133
411為什麼需要動態模擬133
412動態模擬與穩態模擬的差別134
413控制器的設定138
414兩種不同的動態模擬系統140
42動態過程系統的建模141
43動態過程數學模型的數值解算方法142
431從歐拉法看數值積分解法的特點142
432四階龍格庫塔法143
433顯式及隱式積分法144
434數值解算法的穩定性145
435常微分方程的剛性問題147
44單元過程的動態模擬149
441分離槽的動態模擬149
442精餾塔的動態模擬161
45複雜的全廠過程的動態模擬171
451乙苯製造工藝過程171
452穩態設計174
453控制結構174
454模擬結果176
46動態仿真培訓系統179
461仿真培訓系統的作用179
462動態數學模型是系統的核心181
4 63仿真培訓系統的軟體環境183
464仿真培訓系統的硬體環境189
465今後的發展趨勢191
參考文獻193
第5章化工過程的最佳化194
51過程最佳化基礎194
511過程最佳化的概念194
512過程最佳化的基本要素194
513過程最佳化問題的分類195
514過程最佳化問題的數學模型197
515過程最佳化的一般步驟198
516過程最佳化問題舉例198
52最最佳化方法簡介202
521確定性搜尋方法203
522隨機性搜尋方法203
523確定性搜尋方法與隨機性搜尋方法的簡單比較203
53過程最佳化的確定性方法204
5 31無約束最最佳化方法204
532約束最最佳化方法210
533序貫二次規劃法216
54過程最佳化的隨機性方法220
541模式識別法221
542遺傳算法223
543模擬退火算法225
544粒子群最佳化算法227
55多目標最佳化228
551多目標最佳化的基本概念228
552多目標最佳化的基本方法229
553多目標最佳化進展及套用234
56化工過程的線上實時最佳化235
561線上實時最佳化的基本概念235
562線上實時最佳化的套用場合與經濟效益239
563煉油廠常減壓裝置的實時最佳化套用案例240
參考文獻243
附錄A單元過程模擬246
附錄B流程模擬軟體255
附錄C計算流體力學軟體CFD271
附錄D動態模擬及仿真培訓軟體279
附錄E實時最佳化軟體291

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