基于RBR和CBR的有机朗肯循环系统设计方法技术方案

本发明专利技术公布了一种有机朗肯循环系统设计方法，采用基于规则(RBR)和基于案例(CBR)相结合的混合智能算法实现ORC系统设计，利用计算机辅助设计为ORC多目标设计问题制定最优设计方案，包括工作流体、循环配置、部件选择和尺寸确定以及操作条件等，在几秒钟内即可产生最终结果。通过实际案例研究，用真实的ORC系统数据进行了验证，结果表明本发明专利技术确实提出了一种更好的ORC设计解决方案，能够使净功率输出、热效率和效率分别提高7.25％、10.78％和11.13％，所提出的多目标优化算法可以同时考虑多个热力学指标或经济性指标作为目标函数，实现多目标同步优化，有助于得到综合性能更佳的设计方案。的设计方案。的设计方案。

【技术实现步骤摘要】
基于RBR和CBR的有机朗肯循环系统设计方法


[0001]本专利技术涉及一种有机朗肯循环系统设计方法，具体涉及一种基于RBR和CBR的有机朗肯循环系统设计方法；属于有机朗肯循环


技术介绍

[0002]在过去的几十年里，全球能源消耗不断增加，超过了可持续极限，这导致了包括能源短缺和环境影响在内的一系列严重后果，如全球变暖、气候变化、臭氧层损耗和空气/水污染等。为了缓解对化石燃料的依赖，实现可持续发展，必须加快工业余热及可再生能源的开发利用，并提高能源转换系统的利用效率。然而，使用传统蒸汽循环技术很难有效利用低品位热源(工业余热、地热能、太阳能等可再生能源)，由于缺乏成本效益控制，大量低品位热源仍以各种形式浪费。
[0003]研究表明，有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)是以低沸点有机物为工作流体(或工质)的朗肯循环，被认为是将中低品位热源转化为电能的可靠技术。主要由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵四大部套组成，其工作原理为：有机工质在蒸发器中从余热流中吸收热量，生成具有一定压力和温度的蒸汽，蒸汽进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于RBR和CBR的有机朗肯循环系统设计方法，其特征在于，包括：(1)ORC设计问题分析：调查和分析ORC设计过程中的相关问题，从技术限制、热源特征、冷媒特征、ORC设计限制多个方面对问题进行分析；(2)基于规则进行系统设计：结合具体设计要求和参数，由RBR实施模块来实现，得到RBR结果；(3)基于案例进行系统设计：由CBR实施模块来实现，从案例库中寻找最相似案例，得到CBR结果；(4)结果组合：识别RBR结果和CBR结果之间的差异，并将它们结合起来，形成目标问题的潜在解决方案；(5)结果优化：综合考虑多个互相冲突的目标函数，采用多目标优化算法完成操作条件的优化。2.根据权利要求1所述的基于RBR和CBR的有机朗肯循环系统设计方法，其特征在于，所述RBR实施模块包括知识库、推理引擎、用户界面、知识获取子模块和释义子模块；其中，所述知识库中集成了相关事实和规则，并不断接受新的事实和规则的引入，所述推理引擎搜索数据库检索相关的信息并生成解决方案、预测或建议，所述释义子模块记录系统如何得出某个结论以帮助用户理解推理过程，所述知识获取子模块帮助用户更加方便高效地获取和存储知识，所述用户界面用于实现并简化系统和用户之间的交互。3.根据权利要求2所述的基于RBR和CBR的有机朗肯循环系统设计方法，其特征在于，所述知识库中集成的规则至少涵盖以下五个方面：工作流体、膨胀机、换热器、循环配置形式及技术限制条件。4.根据权利要求1所述的基于RBR和CBR的有机朗肯循环系统设计方法，其特征在于，所述CBR实施模块为CBR实施提供大量案例库，每个案例均包括问题描述属性和解决方案属性，至少涵盖如下方面：一般性信息、热源、冷媒、工作流体、膨胀机、泵、蒸发器、冷凝器、其他装置及循环性能。5.根据权利要求4所述的基于RBR和CBR的有机朗肯循环系统设计方法，其特征在于，所述最相似案例通过计算相似性分数而得，具体计算过程为：给定问题部分的m个属性和解决方案部分的n个属性，案例库中的案例C
i
(i∈{1，2，
…
，k})由C
i
(p1，p2，
…
，p
m
，s1，s2，
…
，s
n
)索引，其中p
j
(j∈{1，2，
…
，m})表示问题属性的值，s1(l∈{1，2，
…
，n})表示解决方案属性的值，查询案例由Q(p1，p2，
…
，p
m
)表示；对于数值属性，属性p
j
的局部相似度函数定义为：对于文本属性，定义属性p
j
的局部相似度函数：
全局相似性分数计算公式为：其中，w
j
表示属性p
j
的权重。6.根据权利要求1所述的基于RBR和CBR的有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：董守龙，刘贺磊，黎汉生，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：