热工设备和系统的设计优化PDF电子书下载

绪论 1

第一章 设计与最优化 3

1-1设计的自由度 3

1-2目标函数与技术经济性 6

1-3设计变量矢量和自由度分析 9

1-4可行设计与约束 14

第二章 设计的过程 17

2-1设备设计和系统设计 17

2-2设计的阶段 18

2-3设计的步骤 20

2-3-1工程目标和技术经济条件的确定 21

2-3-2完善系统过程流程图 24

2-3-3设备设计和选择——分类简捷设计方法 31

2-3-4固定投资估算 37

2-3-5生长成本估算方法 41

2-3-6折旧 47

2-3-7现金流分析 49

参考文献 57

第三章 热工设备的设计方法和优化模型 58

3-1设备基本方程的建立 58

3-2插值和拟合 63

3-3插值多项式的最佳逼近 71

3-4方程的统计回归 83

3-5解析解和半解析解 90

3-6设计变量的确定 93

3-7设备最优化设计模型 94

参考文献 98

第四章 系统设计方法和系统优化设计 99

4-1系统模拟计算 99

4-2系统变量的确定 100

4-3信息流图 104

4-4分支图解法 107

4-5独立变量组和计算顺序 108

4-6系统的联立方程算法 113

4-7系统量优化设计方法 116

4-8能量系统的合成与最优化 122

4-8-1过程能量组合方法 123

4-8-2功能联合循环与适当配置及公用能源的选择 138

4-8-3窄点设计方法中的最优化 147

参考文献 157

第五章 有约束规划问题 158

5-1函数的凸性、凸集和凸规划问题 158

5-2 K-T条件 162

5-3罚函数概念 169

5-4线性规划 174

5-5拉格朗日乘子法 181

第六章 最优化设计算法 184

6-1一维搜索（单变最函数极值问题解法） 185

6-2多变量函数无约束极值问题解法（直接法） 193

6-2-1随机搜索 194

6-2-2单变方向法（瞎子爬山法） 196

6-2-3摸量方向法（陡度法） 201

6-2-4共轭模量方向法（鲍威尔法） 203

6-3无条件极值问题解法（解析法） 208

6-3-1梯度法（最速下降法） 208

6-3-2共轭梯度法 211

6-3-3牛顿法 214

6-3-4变尺度法 216

6-3-5方法的选择 218

6-4有约束极值问题 219

6-4-1罚函数法 219

6-4-2可行方向法 222

6-4-3梯度投影法 227

6-5动态规划 236

6-5-1动态规划理论与意义 236

6-5-2动态规划应用实例 240

6-6多目标决策问题 242

6-6-1有限个方案的多目标决策问题的解法 243

6-6-2无限个方案的多目标决策问题的解法 247

参考文献 251

第七章 算例 253

7-1建模示例 253

7-2锅炉设备优化设计实例 258

7-3换热器网络优化设计 268

第一章 习题 275

习题 275

第二章 习题 276

第三章 习题 277

第四章 习题 279

第五章 习题 280

第六章 习题 281

附录1 各类设备报价方程 283

附录2 各类设备简捷设计用表 297

表1 固体传送设备简捷设计准则和数据 297

表2 破碎装置简捷设计准则和数据 299

表3 原动力机和能量回收装置简捷设计准则和参数 301

表4 加热炉、窑等热工设备的简捷设计准则和参数 303

表5 风机和压气机预设计准则和参数 305

表6 气固接触设备预设计准则和参数 308

表7 换热器预设计准则和数据 312

表8 各种用途热交换器在工艺流程图上的预设计数据 316

表9 水冷和空冷选用决策表 317

表10 各种运行方式下的传热系数k 318

表11 空冷换热器的传热系统k（翅片-风扇） 319

表12 空冷器用作蒸汽冷却器的传热系数k 320

表13 浸在液体中的盘管换热器的传热系数k 320

表14 搅拌、混合装置的预设计准则和参数 322

表15 工艺过程容器的预设计准则和参数 326

表16 泵的设计准则和参数 329

表17 贮槽的预设计准则和参数 332