化工系统工程南工大试卷+答案.docVIP

名词解释 BP网络：是一种不含反馈的前向网络，不仅有输入层节点、输出层节点，而且有隐层节点（可以是一层或多层）。 目标函数：它描述经济指标与过程变量之间的函数关系。 填空 化工系统工程研究定态与动态特性 用于流程模拟的物性数据可分为两类：热力学物性数据和 传递过程 物性数据 当目标函数与约束条件均为线性函数时，称为线性优化 化工过程系统最优化问题可分为设计的优化、控制的优化、管理的优化 人工智能的两个重要的研究方向是 知识工程和认识科学。 可持续发展要求是21世纪的突出主题，这将促使过程工业企业由最大化转向节约资源利用、开发环境友好的过程及产品和经济效益兼顾的多目标追求 简答 4 根据什么原理对换热器网络进行调优处理 答：在合成得到最小面积网络之后，可依次应用一下三个调优规则进行调优，对最小面积网络进行改进，进一步降低网络费用。 规则1 找出热焓图中面积最小的热块或冷快，删去相应的热交换器，增加有关物流在其他换热器、辅助加热器或辅助冷却器中的热负荷。 规则2 如果在网络的一个局部结构中，一股热流与同一股冷流连续匹配两次，则将相应的两个换热器合并成一个换热器。 规则3 用不分解的物流的多次换热来代替分解物流。即将并联子网络改为串联子网络。根据预期匹配物流进出口温度的算术平均值按逆流原则确定换热器串联排列的先后次序。 2 过程系统调优合成法的步骤是什么？ 答：调优合成法是以某个初始的流程为基础，经过一系列修正而合成接近最优系统的方法。其具体步骤为：① 利用已有的流程，或者根据探试规则确定初步流程；② 根据调优规则开发当前流程所允许的结构变化；③ 对得到的各种结构变化进行分析，确定替代方案，选择最好的方案作为改进方案；④ 以改进的方案为基础，再进行分析，进一步改进，如此反复进行直到不再改动为止。 用于产生一个分离序列所有允许的结构变化的调优规则，应当具有下列特性： ① 有效性：根据调优规则所产生的所有分离序列都应当是可行的； ② 完备性：从任意初始流程开始，反复应用调优规则能产生所有可能的流程； ③ 直观合理性：根据调优规则所产生的流程与当前进行调优的流程没有显著的区别。 下列两条规则完全满足上述三项要求:规则 1：将一个分离任务移至所在分离序列的前一个位置；规则 2：改变一个分离任务的分离方法。 利用lagrange乘子法和罚函数求解： Min f（X）=2x12+3x22+1 S.t. 3x1+x2=6 七、已知平衡分离器的操作温度为－25℃，操作压力20kPa，进入分离器的流量150kmol/h，进料组成及该温度、压力下的平衡常数如下： 编号 组分 摩尔分数Zi 平衡常数Ki 1 2 3 4 5 N2 H2 NH3 Ar CH4 220 660 114 002 004 70.07 60.00 0.003 100.00 43.08 试求其出口的流量和组成。 八 某系统有两股热流、三股冷流，其数据见下表。公用工程可提供220℃蒸汽和40℃冷却水。试合成最小面积网络，并利用问题列表法确定该系统的挟点温度与系统所需的最小公用工程消耗量。 表 物流已知参数 物流 Ti ℃ To ℃ W kw Sh1 320 220 4.0 Sh2 250 120 2.0 Sc1 160 250 4.0 Sc2 130 240 2.0 Sc3 110 190 3.0 九 利用Upadhy和Grens最优判断准则，由下述流程的S7流股出发，找出该流程的非多余断裂族。 十 利用寻找流程中闭环的计算机方法，找出习题5.1流程的非多余断裂族。