肖媛
- 作品数：67 被引量：137H指数：8
- 供职机构：上海理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程自动化与计算机技术理学更多>>
- 垂直非结构模型应用于换热网络优化被引量：2
- 2020年
- 节点非结构模型优化换热网络时会出现换热器交叉排列的情况,分析发现在相同传热负荷下交叉结构比垂直结构换热单元总传热面积增大,同时明显降低算法的计算效率.基于此,建立垂直非结构模型.与节点非结构模型相比,垂直非结构模型降低了优化过程中的计算复杂度,并且能够消除交叉结构带来的不利影响,有效提升了优化的效率及求解精度.应用两个算例对基于垂直非结构模型的强制进化随机游走算法(RWCE)进行优化性能分析,取得了优于文献的结果.
- 李万总崔国民孙涛肖媛
- 换热网络优化中换热单元均布处理的周期性影响分析被引量：3
- 2020年
- 为了避免相邻换热单元之间无法产生新换热单元,提升节点非结构模型在算法优化中的适应性,基于换热单元均布策略分析了均布周期对换热网络进化的影响,提出加权均布策略。结果表明:均布策略只在相邻换热单元之间产生新换热单元时才会产生一定影响,且均布策略的采用周期过大或过小都会对换热网络优化产生不利影响;通过两个不同规模的算例进行验证,得到的结果分别为5169910和1511549$/a;加权均布策略能够提高算法在节点非结构模型中的优化性能。
- 曹美崔国民肖媛俞佳明
- 关键词：换热网络
- 换热网络中温度交叉结构的分析与处理被引量：4
- 2020年
- 在以换热量作为待优化连续变量的换热网络优化问题中,流股匹配可能出现温度交叉,常以惩罚函数法处理存在温度交叉的不可行结构.然而,当采用强制进化随机游走算法时,由于其接受差解的变异操作,温度交叉结构可能以差解的形式被接受,对优化进程产生负面影响而降低优化效率.因此,首先分析换热网络中温度交叉结构的成因,接着分析该不可行结构对算法优化进程的消极作用,然后提出一种处理方法,当种群中个体随机游走到不可行域时,强制使其回到可行域内的原位重新优化,从而提升算法优化效率.
- 苏戈曼崔国民鲍中凯肖媛岑镇宇
- 关键词：换热网络
- 一种多子群协进化的粒子群算法同步综合换热网络被引量：10
- 2017年
- 针对同时存在整型变量及连续变量的换热网络优化问题,提出一种多子群协进化的粒子群算法。为了增强粒子群算法的全局搜索能力,将种群按精英个体、一般个体、较差个体划分为3个子群,针对每个子群的粒子进化状态提出不同的学习算子,用于丰富粒子的进化方式,增加种群多样性;同时建立协进化机制,动态地更新子群,以实现粒子之间的良性竞争,更好地引导粒子进化。采用结构优化策略处理整型变量,并与多子群协进化的粒子群算法结合,实现了连续变量与整型变量的同步优化。通过两个优化实例验证算法的性能,优化结果表明了新方法的有效性。
- 李帅龙崔国民肖媛
- 关键词：换热网络粒子群算法协进化结构优化
- 应用于换热网络优化的并行双层RWCE算法被引量：1
- 2022年
- 换热网络规模越大,其解空间内极值点呈指数性增长,优化时不仅要求算法具有强大的全局寻优能力,局部解空间的高精度搜索也不可或缺。鉴于强制进化随机游走算法(RWCE)优化换热网络时难以兼顾局部搜索能力、易导致遗漏最优解的现象,同时为增大算法优化大规模换热网络的种群数量,本文将精细搜索和并行计算相结合提出了并行双层RWCE算法。算法基于多核并行技术,通过并行线程分配建立基础层和精细层,基础层在并行计算技术加持下,算法全局搜索能力大幅提升,精细层将基础层当前最优解实时精细搜索,避免了原算法差解代替优解现象。最后通过两个算例进行验证,结果表明并行双层RWCE算法不仅具有更强的全局搜索能力,且兼具高精度的局部搜索能力,在优化进程中有效保护了最优解。
- 刘洪彬崔国民周志强肖媛肖媛杨其国
- 关键词：换热网络并行计算
- 一种比拟与进化协同的质能网络比拟优化方法
- 2025年
- 质能比拟优化方法是一种质量交换网络综合新方法,该方法将质量交换网络比拟为变量尺度更大的广义换热网络,有效提升结构匹配多样性和全局优化性能。然而,广义换热网络的变量尺度(求解域)和优化路径分别由质能比拟比例尺和算法进化参数决定,因而该方法的优化性能受制于广义换热网络的进化参数与质能比拟比例尺的适配性。因此,提出一种比拟与进化协同的质能比拟优化方法,首先分析质能比拟比例尺对优化过程连续变量和整型变量的影响;在此基础上建立质能比拟比例尺与强制进化随机游走算法进化参数协同策略,保证其对提升质量交换网络结构多样性和全局优化质量的效能;最后将该方法应用于R5S3(空气除氨算例),得到年度综合费用为126122美元/a的MEN(质量交换网络)结构,相较于最优文献网络结构费用降低1.32%,证明了策略的有效性。
- 陈怡肖媛崔国民
- 关键词：质量交换网络
- 一种新的多能互补分布式能源系统动态约束工作点设计方法被引量：3
- 2024年
- 提出了一种新的动态约束工作点设计方法,通过调节部分设备容量,并同步优化储能设备容量,强化储能设备削峰填谷的优势。以经济性最优为目标,以系统中各设备容量为优化变量,将容量配置优化模型与强制进化随机游走算法相结合,并将其应用于具体算例。结果表明:相比其他3种方案,采用动态约束工作点设计方法后年综合费用分别降低了11.3%、8.8%和4.1%,进一步提高了系统的经济性。
- 张瑞芳崔国民徐玥肖媛易智康郭佳
- 关键词：优化配置
- RWCE优化换热网络的不可行解影响分析及强化策略被引量：1
- 2020年
- 换热网络优化问题常以外罚函数法处理约束,赋予违反约束的不可行解较大的罚值。强制进化随机游走算法(RWCE)优化换热网络时,其非贪婪搜索机制使不可行解以一定概率被保留,从而改变全局寻优过程。本文首先分析不可行解对优化进程的影响,揭示偏移量较小的不可行解对结构进化的促进作用;然后提出差解概率动态调整策略,合理利用不可行解的正面作用,强化结构进化能力;最后,鉴于上述优化结果中偏移量较小的不可行解居多,提出一种可行化策略,通过分段罚指数和双种群优化技术促使过程中有潜力的不可行解快速返回可行域,并提升优化质量。将结合两条强化策略的改进算法应用于16股流与15股流算例,优化结果较文献最优解分别节省了0.35%、0.48%,表明改进后的算法较原算法全局搜索能力得到了显著提升。
- 苏戈曼崔国民鲍中凯肖媛蒋奥炜
- 关键词：换热网络结构进化
- 进化概率差异化策略优化有分流换热网络
- 2022年
- 强制进化随机游走算法优化换热网络时具有程序简单、全局搜索能力强等特点,但在优化过程中不同的进化阶段对进化概率需求不同,算法中设置单一的进化概率难以满足实际进化需求。因此,提出一种进化概率差异化策略,该策略的核心思想是智能识别流股的换热程度,动态调整进化概率,对存在公用工程的流股强制参与进化,使算法在前期具有较强的结构搜索能力;完全换热的流股通过降低进化概率,提升算法全局的精细搜索能力。采用15SP和39SP算例进行验证,所获年综合费用分别为1494690和1894477$/a,验证了该策略能够提升算法的优化效率与质量。
- 杨智华崔国民徐玥肖媛
- 基于广义换热网络的质量交换网络质能比拟及全局优化
- 2025年
- 质量交换网络是过程系统高效经济回收污染物或杂质的重要途径,其中组分浓度的小尺度特征对于其求解域和全局优化性能存在一定限制。基于质量传递和能量传递比拟理论,本文假设了单位高度塔板提供有效传质的塔板质量,建立了非连续传质的板式塔和广义换热器的比拟关系;在此基础上,将小尺度质量交换网络比拟为广义换热网络,进而采用节点非结构模型和强制进化随机游走算法对广义换热网络进行全局优化;最后,将优化所得的广义换热网络回归为质量交换网络,使其满足传质可行性约束。算例分析表明,该方法可有效拓展质量交换网络搜索空间,提升流股匹配的多样性和全局优化性能。同时,灵活调整比拟尺度和协调系数能够进一步丰富优化路径,提升最优解的质量,获得了R2S3算例和R2S2算例优于文献最优的结构。
- 肖媛陈怡刘思琪崔国民
- 关键词：质量交换网络全局优化
