當你使用空調時(shí)，是否抱怨過(guò)大雪天制熱效果不好，而大熱天吹出來(lái)的風(fēng)也不涼快？可你是否考慮過(guò)一臺空調被賣(mài)到天南海北，既可能面臨冬天北方的寒冷，也可能面臨夏天南方的酷暑？還有可能同時(shí)面對冬天的寒冷和夏天的酷暑？在各種條件下都表現完美，不是它不想做到，而是它做不到。

　　在制冷過(guò)程設計中，當兼顧制冷工質(zhì)的特性、制冷循環(huán)操作效能和不確定環(huán)境條件時(shí)，顧此失彼，計算會(huì )難以求解，這就是論文研究的不確定條件操作柔性問(wèn)題。

　　化學(xué)工程學(xué)院祝鈴鈺教授課題組提出一種自適應精細化網(wǎng)格可行域搜索策略，針對不確定條件下考慮操作柔性的過(guò)程與工質(zhì)聯(lián)立優(yōu)化，搜索操作柔性最大的高能效制冷工質(zhì)。

　　化工過(guò)程在實(shí)際操作運行中易受到各種不確定因素的影響，而偏離最優(yōu)標定工況。這些不確定因素主要來(lái)源于三方面：(1) 過(guò)程設計中采用模型參數的不確定性；(2) 過(guò)程內在因素（如傳熱傳質(zhì)系數、反應速率）的不確定性；(3) 過(guò)程外在因素（如進(jìn)料狀態(tài)、環(huán)境溫度壓力和產(chǎn)品市場(chǎng)需求）的不確定性。

　　一個(gè)化工過(guò)程系統的操作柔性，可以由不確定參數空間中的可行域描述。在可行域內，隨意調節過(guò)程控制變量時(shí)，產(chǎn)品規格、經(jīng)濟性和安全性等需求始終滿(mǎn)足。首先確定可行域，然后在域內進(jìn)一步由基于內接超矩形的最大縮放因子或是基于超體積比的柔性指數定量給過(guò)程系統的柔性是解決問(wèn)題的步驟，而其中正確、高效地描述可行域，是刻畫(huà)過(guò)程柔性的關(guān)鍵。

　　論文提出利用雙向鏈表數據結構來(lái)高效維護網(wǎng)格連通性信息的策略，采用均勻攝動(dòng)采點(diǎn)方法細化定位可行域邊界。同時(shí)，該策略支持通過(guò)網(wǎng)格中可行超立方體加和直接計算可行域超體積，而不需要應用形狀重建技術(shù)。所提出的自適應網(wǎng)格搜索策略可以捕獲復雜的區域形狀，減少采樣成本，無(wú)隨機性。

自適應精細化網(wǎng)格搜索策略示意

　　此方法在單級蒸汽壓縮制冷循環(huán)過(guò)程上進(jìn)行應用，以操作柔性和能效雙目標最大化，開(kāi)展計算機輔助制冷工質(zhì)優(yōu)化，篩選到了基于柔性和能效雙目標優(yōu)化的制冷劑分布。

單級蒸汽壓縮制冷循環(huán)柔性最大工質(zhì)搜索

　　該成果以“An adaptive refined grid search strategy for assessing operational flexibility and application on refrigerant selection”為題發(fā)表于《AIChE Journal》，論文第一作者為化學(xué)工程學(xué)院王佳遠講師，第二作者為英國曼徹斯特大學(xué)Robin Smith教授，通訊作者為化學(xué)工程學(xué)院祝鈴鈺教授。

　　《AIChE Journal》主要報道化學(xué)工程核心領(lǐng)域以及其他相關(guān)工程學(xué)科中最重要和最新的技術(shù)研究，是國際化工領(lǐng)域影響力最高的期刊之一。