Оптимизация на первом уровне иерархии

Напомним, что на первом уровне иерархии, который условно можно назвать молекулярно-атомарным, определяются базисные физико-химические свойства подвергаемой разделению смеси. Цель функционирования на первом уровне иерархии получение качественной полной модели фазового равновесия в рассматриваемой поступившей на разделение многокомпонентной смеси. На этом уровне иерархии возникает множество задач локальной оптимизации

Как уже указывалось процессы, для которых влияние случайных возмущений велико называют стохастическими. Отметим, что, в этом случае, действие возмущающих параметров проявляется в том, что параметры состояния процесса при известной совокупности входных и управляющих параметров определяются неоднозначно. Исследование фазового равновесия и расчет параметров модели фазового равновесия являются ярким примером стохастических процессов. Для изучения стохастических процессов обычно используют математический аппарат теории вероятностей. С его помощью параметры состояния оцениваются в терминах математического ожидания, а возмущающие параметры характеризуются вероятностными законами распределения.

Оптимизация процесса определения параметров уравнений фазового равновесия и расчет самого фазового равновесия можно назвать параметрической оптимизацией. В качестве возмущающих параметров в данном случае можно рассматривать: разный исходный экспериментальный материал; разные уравнения, используемые для расчета фазового уравнения; разные целевые функции; разный вид параметров моделирующих уравнений;

Представим пример. Предположим, что для моделирования фазового равновесия жидкость-пар в бинарной системе А-В при 760 мм Hg представлены 1) несколько наборов экспериментальных данных; 2) несколько уравнений для расчета фазового равновесия; 3) два вида параметров моделирующих уравнений. Цель моделирования получение параметров модели фазового равновесия жидкость-пар. Имеется несколько основных целевых функций.

Вопросы для контроля выполнения практических работ

1. Что такое химико-технологическая система (ХТС)?

2. Классификация и состав ХТС.

3. Синтез структуры ХТС.

4. Анализ структуры ХТС.

5.  Каковы методы расчёта структуры ХТС.

6. Способы оптимизации структуры ХТС

Список рекомендуемой литературы

1. Саулин Д.В. Математическое моделирование химико-технологических систем Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет

2. Кузичкин Н.В., Саутин С.Н., Пунин А.Е. и др. Методы и средства автоматизированного расчета химико-технологических систем. - Л.: Химия, 1987. - 152 с.

3. Химико-технологические системы. Синтез, оптимизация, управление/ Под. ред. И.П.Мухленова. - Л.: Химия, 1986. - 424 с.

4. Общая химическая технология: Учеб. для техн. вузов / А.М.Кутепов, Т.И.Бондарева, М.Г.Беренгартен. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш.шк., 1990. – 520с.

5. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. - М.: Химия, 1973. - 1973. - 564 с.

6. Кафаров В.В., Перов В.Л., Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. - М.: Химия, 1974. - 344 с.

7. Амирова С.А., Островский С.В. Основы теоретического анализа химико-технологических процессов: Методические рекомендации, ч.I,II. Екатеринбург:УрО РАН, 1992.

8. Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Перов В.Л. Математические основы автоматизированного проектирования химических производств: Методология проектирования и теория разработки оптимальных технологических схем. М.: Химия, 1979., 320С.

9. Островский Г.М., Бережинский Т.А. Оптимизация химико-технологических процессов. Теория и практика. М.: Химия, 1984, 240С.

10. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. 128С.

11. Второй фронт ХТС. The Chemical Journal, Сентябрь 2002, с.50-54

12. Design-II для Window. Основные правила пользования программным обеспечением (на примере создания ХТС). Часть 1: Метод.указания /Сост.: Д.В.Саулин; Перм.гос.техн.ун-т. Пермь, 1998. 16с.

13. Конспект лекций по курсу "Моделирование ХТП" ХТС ОПУ. Интернет издание.http://opu.odessa.ua/konsp/MMXTP/

Дополнительные информационные источники:

1. Информация на интернет-сайте фирмы WinSim Inc.: http://www.winsim.com

2. Информация на интернет-сайте фирмы AspenTech Inc.: http://www.aspentech.com