Matlab在计算管式反应器最优温度分布中的应用

摘 要 本文以一柱塞流管式反应器为例，根据庞特里阿金极大值原理，利用Matlab软件进行模拟进算，得出最优温度分布和最终组成。

关键词 管式反应器；最优温度；庞特里阿金极大值原理

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）102-0201-02

0引言

管式反应器是石油化学工业应用最广泛的反应器之一。由于管式反应器轴向不同位置的反应速率不同，因而在不同的轴向位置上具有不同的放热或吸热速率。在实际操作过程中，由于很难使换热速率与相应部位的放热或吸热速率完全相等，且维持等温操作并无多大的实际意义，因此在许多情况下非等温操作能获得比等温操作更好的反应效果。

本文以一柱塞流管式反应器为例，利用Matlab软件进行模拟计算，得出最优温度分布，既弥补了这方面的不足，又具有一定的实际指导意义。

1数学模型

1.1问题描述

3优化算法

优化算法的基本步骤：

1）给定k的初值。

2）用龙格-库塔法对式从进行积分，计算和在向量tspan1上的值；

3）用龙格-库塔法对式从进行积分，计算和在向量tspan2上的值；

4）计算优化目标函数值，其中为优化算法的迭代次数。

5）判定是否收敛，即按下式比较此次迭代的与上一次迭代的，若两者的相对误差的绝对值满足所设定的收敛精度，则表示收敛，否则根据优化算法的相应迭代计算新的k值（即确定搜索方向），重复2～5的步骤，直至收敛为止。

4计算结果

5结论

本文以一柱塞流管式反应器为例，利用Matlab软件进行模拟计算，得出如下结论：

1）本文建立了某一柱塞流管式反应器的数学模型，根据庞特里阿金极大值原理，确定了优化算法；

2）利用Matlab软件进行模拟计算，得出柱塞流管式反应器的最优温度分布，具有一定的实际指导意义。

参考文献

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