[发明专利]一种用于研究储油罐热油喷洒加热过程最优参数确定方法

说明书

本发明涉及的是一种用于研究储油罐热油喷洒加热过程最优参数确定方法，其包括：根据实际生产过程中影响储油罐热油喷洒加热效果的因素，确定决策变量；获取不同参数下实验储罐内的热油喷洒加热过程的实测数据，以场协同角、均匀度、加热效率及平均升温速度作为评价加热效果的指标，确定各指标的权值，计算得到目标函数；通过决策变量和目标函数建立支持向量机模型；基于支持向量机模型，生成大小为M的初始种群，采用遗传算法对目标函数进行优化；将最优化变量作为实验参数进行室内模拟实验，得到相应目标函数，与支持向量机结果的误差超出一定范围，则重复迭代，至误差小于一定范围。本发明能找到最优工艺参数，极大程度上保证了计算精度。

技术领域：

本发明涉及的是储油罐热油喷洒加热过程工艺参数优化领域，具体涉及的是一种用于研究储油罐热油喷洒加热过程最优参数确定方法。

背景技术：

近年来，热油循环方法因其高传热效率、消除了因设备故障对油品质量造成影响的缺陷，逐渐在大型油库中投入使用，以大庆油田为例，通过改造和新建，原油、成品油罐几乎都已采用该种加热方式。

鉴于热油喷洒加热工艺方式具有显著的优势和进一步推广应用的前景，但目前对其加热过程的基本特性，尤其是加热过程中的温度场、速度场的分布及演化规律，传热、流动及被加热介质理化表现的强耦合特性认识不足，借助储油罐热油喷洒加热过程模拟实验装置及其实验方法，提出一种用于研究储油罐热油喷洒加热过程最优参数确定方法，来优化其加热器结构以及工艺参数。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于研究储油罐热油喷洒加热过程最优参数确定方法，这种用于研究储油罐热油喷洒加热过程最优参数确定方法用于解决储油罐热油喷洒加热过程工艺参数选取难的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用于研究储油罐热油喷洒加热过程最优参数确定方法：

一、根据实际生产过程中影响储油罐热油喷洒加热效果的因素，以喷洒介质温度、喷洒介质流量、加热喷头直径及加热喷头所连接的弯管的角度为决策变量；

二、获取不同参数下实验储罐内的热油喷洒加热过程的实测数据，以场协同角、均匀度、加热效率及平均升温速度作为评价加热效果的指标，并且通过专家打分法确定各指标的权值，计算得到目标函数；

(1)协同角β为：

式中：Re_x为雷诺数，Nu_x为努塞尔数，Pr为普朗特数，β是速度矢量和温度梯度矢量的夹角；

(2)对于n维欧式空间均匀度L为：

式中：在n维欧式空间内的点集S，是可数的，对于其中任意x_i∈S，i＝1，2……n，x_i的最近临体记为MP(x_i)，M(x_i)＝d(x_i,MP(x_i))为x_i的临近距离，将以x_i为球心，M(x_i)/2为半径的封闭球作为B(x_i)，其为x_i的独占球，体积记为v(x_i)；x_i的外切封闭体有无限多，记其中之一为CU(x_i)，作为x_i的独占体，体积记为vc(x_i)；令为点集的总独占球体积，A_v表示总区域体积；V_n(1)为半径是1的n维球的体积；

(3)加热效率η为：