基于非線性溫焓關系的換熱網絡綜合優(yōu)化.pdf

1、作為過程工業(yè)系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)，換熱網絡也是重要的能量回收系統(tǒng)，其設計水平決定了過程工業(yè)的能耗和經濟性。因此，換熱網絡綜合逐漸成為研究的熱點問題，而現(xiàn)有的綜合方法都存在一定的缺陷和局限性，需要進一步開展研究。
　　換熱網絡綜合方法主要分為分步綜合法和同步綜合法兩種，分布綜合法以夾點設計法為代表，同步綜合法則以數學規(guī)劃法為代表。以往的換熱網絡綜合研究大多假定流體的熱容流率為定值，實際上，流體的熱容流率是溫度的函數，即流體的溫焓關系呈非

2、線性。本文從流體的非線性溫焓關系出發(fā)，分別使用夾點設計法和基于遺傳算法的數學規(guī)劃法進行換熱網絡綜合優(yōu)化，主要工作如下:
　　1.在以往工作的基礎上，考慮了流體非線性溫焓關系的另外兩種情況，完善了基于非線性溫焓關系的換熱網絡夾點設計法，系統(tǒng)地論述了非線性溫焓關系對于換熱網絡綜合的夾點溫度和能量目標的影響。
　　2.建立了基于非線性溫焓關系的換熱網絡超結構模型，在有分流的分級超結構模型的基礎上，考慮了流體的非線性溫焓關系，去除了

3、等溫混合的假設，并運用遺傳算法進行換熱網絡綜合優(yōu)化，其結果更加符合工程實際。
　　3.基于MATLAB GUI界面設計平臺，在課題組自主開發(fā)的換熱網絡綜合軟件HenDesign的基礎上，開發(fā)了基于非線性溫焓關系的換熱網絡夾點法模塊和遺傳算法模塊，并結合案例介紹了這兩個模塊的具體功能和操作步驟，為后續(xù)研究提供了方便的工具。
　　4.運用遺傳算法對兩個具有非線性溫焓關系的換熱網絡綜合案例進行了研究，將其結果與假定熱容流率恒定的情