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应用夹点技术实现换热网络的优化 换热设备是工业生产过程中必不可少的设备之一。在许多工业过程中需要对流体进行加热或冷却,而换热设备通过交换不同温度流体之间的热量来完成这一过程。由于换热过程具有高效、节能等优点,因此在许多领域中得到了广泛的应用。然而,由于换热系统复杂多变,换热器设计参数影响因素较多,难以直接确定最优操作参数,需使用优化技术来进行优化。 夹点技术是一种可以有效降低计算成本的优化技术,尤其适用于高维度的优化问题。在换热系统中,夹点技术的应用是可以降低计算成本的,从而提高系统的经济效益。 夹点技术的基本思想是采用一定的变量分割方法,在变量值域内加入中间点,通过对每个区间内的中间点进行局部优化,逐步逼近最优解。夹点技术的核心是对变量划分的方法与加点位置的确定。常用的划分方法有等分划分、聚类划分、正交分划等。加点位置的确定一般是通过不同的启发式算法来实现。 在进行换热网络优化问题时,夹点技术可以通过以下步骤来实现: 步骤一:建立换热网络模型,确定优化目标和变量。 换热网络模型是建立在热力学原理基础上的,包括换热设备的数学模型、管路的几何模型和流体力学模型等。模型的优化目标是确定优化指标,如流体温度、流体流量、消耗能量等。 步骤二:确定夹点分割方法与加点位置。 采用适合的夹点分割方法进行讨论,确定变量值域内中间点的数量、位置等。 步骤三:进行局部优化。 根据交点位置进行边界优化,根据添加的夹点局部优化。 步骤四:不断重复步骤三,直到满足优化要求。 在优化过程中,可以不断调整加点位置和数量,利用夹点技术的优点进行优化。 总之,夹点技术是一种高效的优化技术,适用于换热网络优化问题。在实践中,需要结合具体的问题来选择夹点分割方法和加点位置,以达到最优化的效果。