Оптимизация при конструировании

Современные интеллектуальные системы автоматизации программирования, особенно ориентированные на использование в многопроцессорных ЭВМ, включают в себя действия по конструированию подходяш,ей конфигурации алгоритма и вычислительной схемы, оптимизации и реализации их в виде системы или пакета программ. Эти действия возможны лишь прп наличии в системах автоматизации программирования развитой техники аналитических преобразований с алгоритмами и программами. [c.248]

Впервые изложена системная теория промышленных печей. Рассмотрены принципы исследования, вопросы проектирования, конструирования и эксплуатации печных комплексов. Даны методики расчетов печных процессов н прочностных расчетов конструктивных элементов печей. Освещены вопросы экономической и экологической эффективности печных комплексов, пути оптимизации печных процессов н нспользования вторичных энергоресурсов. Приведены рекомендации по защите окружающей среды. [c.2]

В последнее время разработаны и начинают широко применяться методы, учитывающие комбинаторный характер задачи оптимизации надежности ХТС с применением поэлементного резервирования, — метод последовательного конструирования, анализа и отбора вариантов [7, 237, 238], а также метод ветвей и границ [239—241]. [c.207]

Метод последовательного конструирования, анализа и отбора вариантов, так же как и метод динамического программирования, рассмотренный ранее, основан на построении доминирующих последовательностей векторов поэлементного резерва ХТС [237]. По сравнению с методом полного перебора при использовании метода последовательного конструирования, анализа и отбора вариантов сокращается число просматриваемых векторов резерва. Однако для задач большой размерности данный метод также характеризуется значительными вычислительными трудностями. Поэтому для решения задач оптимизации надежности ХТС большой размерности рекомендуют использовать метод ветвей и границ, основанный на построении усеченного дерева вариантов решений [51, 157, 158, 242]. [c.207]

Конструкция системы зависит от состава и скорости потока, поэтому для ее проектирования необходимы надежные данные о пласте и фазовом поведении содержащихся в нем продуктов. Давление и температура потока обычно снижаются по пути от забоя скважины до ее устья, который на фазовой диаграмме представлен линией, начинающейся при исходном давлении и температуре пласта и заканчивающейся при давлении и температуре первого сепаратора. Если конечная точка находится внутри фазовой оболочки, то двухфазный поток будет иметь место даже тогда, когда весь продукт в пласте находится в паровой фазе. Одной из основных задач планирования и конструирования является определение условий сепарации с целью оптимизации объема реализуемой жидкости. Для выполнения этой задачи нет необходимости строить полную фазовую диаграмму. Обычно достаточно определить критическую точку, точку кипения или точку росы при температуре пласта и фазовое равновесие в первом сепараторе Для этого необходим анализ проб из пласта. Данные о пласте и характеристика его продукции являются входными для системы [c.28]

Описываются исследования предаварийных режимов потенциально опасных процессов на физических моделях — лабораторных и пилотных установках. Эти исследования дают возможность отработать методику эксперимента, обеспечивающую получение информации о нужных параметрах в условиях безопасности, а также установить количественные соотношения параметров предаварийного режима процессов. В этой связи описаны лабораторные и пилотные установки, на которых производились исследования потенциально опасных процессов нитрования и магнийорганического синтеза. На лабораторных установках удается получить качественную картину поведения процесса в предаварийных и даже в аварийных режимах и накопить необходимые данные для конструирования пилотной установки. На пилотных установках выявляются количественные соотношения с учетом требований масштабирования и с обеспечением безопасности. Последняя достигается применением особых методов ( метод искусственного снижения опасности ) и резервированием избыточной мощности защитных воздействий. В книге описаны также методы термоаналитических исследований химических процессов, позволяющие получить необходимые (и обычно отсутствующие у технологов) данные о кинетике процесса. Эти данные крайне необходимы для исследования процессов методами математического моделирования. Параллельное использование действующего объекта, привязанного к ЭВМ, и его модели позволяет максимально приблизить модель к реальности и провести ряд исследований с помощью специально разработанных алгоритмов проверки адекватности модели, оптимизации и других, [c.8]

Декомпозиционные методы оптимизации позволяют свести глобальную задачу оптимизации ХТС большой размерности к последовательности локальных задач оптимизации отдельных блоков или совокупностей отдельных блоков ( суперблоков ) существенно меньшей размерности, При конструировании подобных методов главная проблема состоит в ликвидации или учете взаимного влияния блоков ХТС при формировании локальных задач оптимизации. В связи с этим был разработан принцип закрепления П10, с. 302—308], на основе которого был создан декомпозиционный метод закрепления [1, с. 302 [c.169]

Основным направлением конструирования является оптимизация, В области оптимизации можно отметить два основных требования получение желаемого эффекта при минимальных затратах получение максимального эффекта при использовании заданных ограниченных ресурсов. Использование критериев минимальных затрат или максимального эффекта позволяет производить оптимизацию. [c.8]

Вопрос о подведении тока в зону технологического процесса (определяющей процесс) является важным, но он определяет только одну сторону оптимизации электрического режима работы печей-теплогенераторов. Другой стороной вопроса является определяемый процесс, т. е. процесс распределения тепла в зоне технологического процесса. Неравномерное выделение тепла в зоне компенсируется средствами теплообмена (теплопроводность, конвекция, излучение), однако необходимость в такой компенсации неравномерности теплогенерации часто связана с замедлением технологического процесса. Именно поэтому получение равномерной по объему зоны теплогенерации за счет должного распределения электроэнергии в зоне в некоторых случаях является важной задачей прп конструировании печей. [c.210]

Полное моделирование заполнения формы потребовало бы подробного расчета профилей скорости и температуры в потоке расплава внутри полости формы, включая описание положения и формы развивающегося фронта потока. Этого в принципе было бы достаточно для расчета распределения ориентации, влияющего на морфологию изделия, формирующуюся в процессе охлаждения и затвердевания. Такая полная модель, если она возможна, была бы полезна как для конструирования, так и для оптимизации условий литья под давлением изделий с заданными свойствами. [c.527]

При переходе к оптимизации режимов работы химико-технологических объектов и, тем более, к оптимальному конструированию аппаратов требуется знание их характеристик в широком диапазоне изменения технологических координат. Для этого составляют математическое описание, в уравнения которого входят конструктивные и режимные параметры объекта, характеристики перерабатываемых веществ. Методы составления таких уравнений, называемые ниже аналитическими, заключаются в теоретическом анализе физико-химических явлений, происходящих в объекте, и составлении дифференциальных или конечных уравнений сохранения вещества, энергии и импульса. Тем самым в математическом описании учитываются особенности и скорости превращения веществ, переноса тепла и массы, распределения температуры и давления и т. п. [c.7]

Статические характеристики необходимы для правильного выбора аппаратов при проектировании технологического процесса, определения нормальных режимов работы оборудования, оптимизации технологических процессов и конструирования объектов с заранее заданными свойствами. [c.35]

И кардинально повлиять на ход процесса, но все же в состоянии существенно поднять экономику производства. Назовем их экстенсивными переменными. К ним можно отнести параметры оптимизации, связанные с разработкой системы автоматического управления и контроля, а также много других параметров, имеющих отношение к конструированию и изготовлению аппаратуры и оборудования. [c.8]

Математическая модель функционирования системы машина — питатель — сыпучий материал (24) позволяет пайти скорость заполнения матрицы основного фактора для оптимизации параметров питателя и циклограммы рТМ. Известно, что от правильности синтеза циклограммы зависит успех конструирования машины-автомата. Для расчета циклограммы роторной таблеточной машины необходимо знать время выполнения каждой операции, входящей в технологический процесс таблетирования. Если время прессования дозы в таблетку, операции выталкивания таблетки, сброса таблетки, время вспомогательных и холостых ходов можно рассчитать на основе теории механизмов и машин, то время подачи порошка Б матрицу так определить нельзя. Если известен диаметр таблетки (матрицы) с1м, масса дозы Мц, насыпная масса порошка Рн или просто высота дозы в объеме матрицы Яд, соответствующая заданной массе таблетки, то время подачи порошка в матрицу определится из формулы [c.91]

Кроме оптимизации режима возникают задачи оптимизации основных конструктивных размеров реактора - диаметра и высоты, размера зерен катализатора и др. Но это вопросы конструирования реактора. [c.158]

Во время подготовительной обработки данных для конструирования демонстрационного завода тип разделительного элемента и рабочие условия были приняты неизменными и соответствующими современному состоянию разработок (табл. 5.1). Можно, однако, надеяться на значительное улучшение характеристик метода, которое будет достигнуто на основе дальнейшей оптимизации и исследований, относящихся к принципиальным сторонам технологии. [c.251]

Конструирование относится к области многовариантных творческих процессов, реализация которых связана с необходимостью выбора решений. Плохо, если выбор является случайным, чаще он бывает волевым, осознанным, когда в его основу заложена оценка некоторого массива критериев, определяющих качество изделия. Использование критериального подхода открывает возможность оптимизации конструкции. [c.6]

В самом деле, ни один направленный синтез — органический или неорганический, лабораторный или промышленный — нельзя осуществить, не зная структуры и свойств реагирующих веществ, термодинамики, кинетики и механизма происходящих процессов. Рациональное разделение смесей или тонкая очистка веществ тоже немыслимы без изучения физико-химических основ соответствующих процессов. Конструирование и оптимизация промышленных реакторов и сложных химико-технологических схем также базируются на успехах физико-химической науки. [c.4]

Рассматриваются основные химико-технологические и физические особенности расчета и конструирования радиационных установок различного типа, предназначенных для проведения радиационно-химических процессов в конденсированной фазе и двухфазных системах. Обращается внимание на оптимизацию основных параметров радиационно-технологических установок. Приведены резу.чьтаты расчетов влияния радиационных характеристик нуклида на основные параметры радиационно-технологических установок. [c.4]

Задача теории конструирования реактора состоит в определении размеров реактора и количества используемого катализатора, необходимых для эффективного превращения в желательный продукт определенного количества вводимых исходных веществ. Этого можно достичь, если выбраны определенные условия, такие, как начальная температура, давление и концентрация исходных веществ, и определен тин используемого реактора. Например, реакторы для периодического или непрерывного процессов могут быть использованы в условиях, когда превращение осуществляется в изотермических или адиабатических условиях. Такие изменения условий проведения процесса определяют требования, предъявляемые к конструкциям, в результате чего размеры реактора будут оцениваться по-разному. Оптимальная конструкция должна быть наиболее экономичной с финансовой точки зрения. Для оптимизации конструкции могут быть использованы снециальные математические методы, такие, как теория динамического программирования, введенная Беллманом [1]. На практике окончательный выбор условий проведения процесса часто делается на основании только немногих вычислений конструкции реактора. Такие вычисления прямо зависят а) от имеющихся кинетических данных, б) от процессов массопередачи и в) от процессов теплопередачи. [c.390]

Процесс конструирования и оптимизации оболочек ЭС в гетерогенном катализе наглядно проявляется в том, что совершенствуются автоматизированные системы научных исследований (АСНИ), автоматизированные системы подготовки модулей промышленных аппаратов (АСПМ), системы машинной обработки кинетической информации (СМОКИ), системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), гибкие автоматизированные системы экспериментальных и производственных комплексов (ГАПС) и т. п. По существу, каждая из названных автоматизированных систем представляет собой отдельную составляющую в глобальной многофункциональной системе искусственного интеллекта в области решения проблем гетерогенного катализа. [c.8]

В последнее время совершенствование процесса обессоливания идет по пути конструирования новых и улучшения старых технологических схем и аппаратов для отделения воды (электродегидраторов) [59—65], автоматизации и оптимизации обессоливающих установок 166—69], синтезирования новых высокоэффективных деэмульгаторов 170—71 ] и оптимизации процесса обессоливания по управляемым технологическим параметрам, таким, как подача промывочной воды, темпера- турный режим, дозировка и место подачи дезмульгатора и др. Большая часть проведенных исследований, оформленная в виде рекомендаций по улучшению качества обессоливания, уже реализована на промышленных установках или находится в стадии проектирования. Так, существуют обессоливающие установки, работающие в три и даже в четыре ступени. Созданы и работают установки, работающие при 140—160 °С (раньше процесс обессоливания проводили при темпера-туре не выше 70—90 °С). Реализовано в металле и испытано в промышленных условиях большое число вариантов электродегидраторов аппараты вертикального, шарового и горизонтального типа, аппараты с радиально-щелевыми и продольно-щелевыми распределительными головками аппараты с вертикальным вводом сырья через распределительные устройства и слой промывочной воды аппараты с различной конструктивной организацией и напряженностью электрического поля и др. В результате исследовательских работ в последние годы удалось существенно улучшить качество обессоливания неф и, хотя [c.45]

Процедура перехода от одной конструкции теплообменника к другой, более удовлетворительной, может быть названа оптилшзацией , и ее связь с общей задачей конструирования аппарата представлена на рис. 2. Процедура оптимизации является принципиальной особенностью процесса проектирования теплообменпого аппарата, и она может иметь две совершенно различные формы в зависимости от того, выполняется расчет вручную или с применением ЭВМ. В первом случае оптимизация проводится в основном интуитивно, так как конструктор определяет конкретные недостатки предварительно рассчитанного варианта и выбирает из большого числа возможных изменений такие, которые устраняют эти недостатки, тогда как остальные приемлемые параметры остаются неизменными. В этом случае опыт и знание физики процессов в теплообменнике являются основой быстрого поиска подходящего варианта конструкции. [c.11]

Более 15 лет фирма ЮОПи занималась, главным образом, разработкой бодее эффективных технологических процессов, конструированием оборудования и разработкой катализаторов для оптимизации процесса гидрокрекинга при выпуске среднего дистиллата и повышения экономичности. В результате этих технических нововведений фирма ЮОПи в состоянии предложить заказчикам новые конструкции установок, в которых используется в качестве катализатора в процессе гидрокрекинга DN -8. Этот катализатор обеспечивает максимально возможный выход среднего дистиллата в течение всего срока службы катализатора.Фирма ЮОПи предлагает также новые установки или новые типы загрузок с катализатором DN -100 для фирм-изготовителей, которые хотят воспользоваться преимуществами, создаваемыми этими катализаторами при высоких температурах, и которые готовы пойти на несколько меньший выход среднего дистиллата. Кроме этого, процесс фирмы ЮОПи "PNA Management" предохраняет оборудование от загрязнения тяжелыми многоядерными ароматическими веществами (ТМАВ) и дает возможность работать установкам при 100% конверсии, что повышает их экономичность. [c.300]

Положительные результаты лабораторных исследований и промышленных испытаний РПУ позволяют рекомендовать приведенные соотношения для оптимальных характеристик роторно-пульсационных устройс гз в качестве основы для оптимизации их основных геометрических и кинематических параметров, а. также для разработки и конструирования оптимальных устройств подобного типа. [c.34]

Подходящим методом для решеш1я задач схемно-структурной оптимизации представляется предложенный В.А. Емеличевым и В.И. Комликом [63] метод построения двойной последовательности планов. Сущность его состоит в конструировании (дополнительно к исходной) более простой задачи, удовлетворяющей двум условиям 1) для нее относительно легко может строиться последовательность планов в порядке ухудшения ее целевой функции, однако 2) последовательность значений этой вспомогательной целевой функции должна представлять неубьгаающую нижнюю границу (миноранту) для допустимых значений минимизируемой функции исходной задачи. [c.186]

При расчете и конструировании массообменньк аппаратов исключительно важное значение имеют вопросы масштабного перехода от лаб. условий к промъплленным, а также проблемы моделирования и оптимизации. [c.658]

Энергетич. проблемы в Х.т. наиб, остро стоят в связи с процессами сушки и разделения смесей. Здесь наметились два направления - энергетич. оптимизация существующих процессов и разработка новых с низкой энергоемкостью. Так, для наиб, энергоемкого крупнотоннажного процесса разделения - ректификации - в качестве критерия оптимизации м. б. использовано произ-во энтропии. Наименьшее возрастание энтропии достигается в случае, коща произ-во ее однородно распределено по высоте колонны. Такой подход позволяет сформулировать новый принцип конструирования колонной аппаратуры (см. также Эксергетичесшй анализ). [c.241]

Книга предназначена для инженеров и научных работников, занимающихся оптимизацией и конструированием систем автоматического упрлвдения. Она может также служить учебным пособием для аспирантов и студентов старших курсов высших учебных заведений. [c.4]

Основные принципы конструирования электролизеров с твердым и ртутным катодами, разработанные ранее, широко применяются и сейчас в промышленной практике, но в уровне техники процесса электролиза водных растворов поваренной соли и в аппаратурном оформлеции этого процесса в последнее время произошли большие изменения. Они заключаются в интенсификации процесса электро-лизк за счет повышения электродной плотности тока, укрупнении размеров электролизеров и другого оборудования, в повышении компактности, надежности и устойчивости их в работе за счет использования новых типов конструкций аппаратов, новых электродных и коррозионно-стойких конструкционных материалов, разработки методов оптимизации условий проведения процесса. [c.20]

Отсюда можно сформулировать следующий принцип оптимизации конструктивных и эксплуатационных параметров карбюраторного двигателя наиболее благоприятны для бездетонационного горения такие значения параметров, которые обеспечивают минимальное время сгорания, низкие температуры и наилучшие условия гомогенизации рабочей смеси в камере сгорания. Из этого принципа следует, что при конструировании карбюраторных двигателей следует стремиться к уменьшению диаметра цилиндров, увеличению их числа и числа оборотов коленчатого вала, к обеспечению интенсивного теплообмена в системе охлаждения, использовать для изготовления блока цилиндров металлы с высокой теплопроводностью, например, алюминий следует отдать предпочтение таким формам камеры сгорания, которые обеспечивают наилучшие условия для перемешивания и одновременно отвода тепла рабочей смеси и т.д. С повышением степени сжатия уменьшается время сгорания рабочей смеси и существенно улучшаются технико-экономические показатели двигателя, однако при этом в результате повышения температуры в камере сгорания возрастает вероятность возникновения детонации, а также неконтролируемого самовоспламенения топлива. [c.124]

Со времени начала первых исследований достигнут уже зн чительный прогресс во всех областях технологии газового разделения. Например, были синтезированы новые мембраны, обладак>-щие повышенной проницаемостью и селективностью. Разработано новое специальное оборудование для осуществления разделения в больших масштабах, накоплен значительный опыт в конструировании аппаратуры и оптимизации процесса. Хотя первоначально работы проводились с органическими полимерными мембранами, были изучены также неорганические и металлические мембраны и барьеры. В результате стали хорошо понятными факторы, определяющие экономику использования процессов селективного проникновения, и в настоящее время возможны реальные оценки этого метода разделения. [c.304]

При конструировании электродиализных аппаратов и. установок была проведена комплексная оптимизация их конструктивных элементов с учетом работы в условиях, близких к оптимальным. При привязке серийных образцов заранее известны площадь мембран, число мембран и прокладок в аппарате, тип и характеристика насосного оборудования, максимальная мощность выпрямителя, обвязка электродиа- [c.82]