化工机械优化设计

1绪论1

11概述1

12优化设计问题示例2

13优化设计的基本概念3

14优化设计的基本原理与方法7

15小结9

习题10

2最优化设计的数学分析基础12

21函数的方向导数和梯度12

22多元函数的泰勒展开16

23多元函数的极值条件及其凸性17

24约束问题的最优解条件20

25适用可行方向的数学条件29

26小结31

习题31

3一维搜索的最优化方法33

31初始搜索区间的确定33

32格点法36

33黄金分割法38

34分数法41

35切线法45

36二次插值法47

37小结49

习题50

4多维无约束最优化方法51

41梯度法51

42共轭梯度法55

43变尺度法58

44单纯形法63

45坐标轮换法67

46鲍威尔法70

47小结74

习题75

5多维约束最优化方法76

51概述76

52复合形法77

53约束坐标轮换法82

54可行方向法87

55拉格朗日乘子法91

56惩罚函数法94

57小结101

习题102

6化工机械优化设计的特点与方法103

61概述103

62化工机械优化设计的特点103

63化工机械优化设计的方法105

64优化设计数学模型的分析与处理113

65小结116

习题116

7压力容器的优化设计117

71概述117

72中低压容器的优化设计117

73高压容器壳体的优化设计122

74超高压多层热套组合厚壁筒的优化设计125

75外压容器的优化设计129

76小结134

8化工管道的优化设计135

81概述135

82波纹管结构的优化设计135

83等温输油管道的优化设计139

84天然气管道模糊优化设计144

85保温管道的优化设计150

86油气管道的优化设计154

87小结158

9换热器的优化设计160

91概述160

92换热设备结构的模糊优化设计160

93管壳式相变储能换热器的优化设计167

94管壳式换热器多目标模糊优化设计171

95板式间接蒸发冷却器的优化设计177

96板翅式换热器的优化设计182

97异型螺旋槽管的优化设计187

98小结190

10化工塔设备的优化设计191

101概述191

102板式吸收塔的优化设计191

103基于强度和刚度的塔设备优化设计197

104光气吸收塔的多目标优化设计201

105小结205

11制冷系统的优化设计206

111概述206

112制冷系统的最优化设计206

113空调用制冷系统的优化设计212

114热管废热溴化锂制冷机的优化设计215

115制冷机多元低温混合工质热力循环的优化设计220

116小结225

12风机与泵的优化设计226

121概述226

122低比转数叶轮的优化设计226

123高黏度液体输送用齿轮泵的优化设计231

124对旋式轴流风机轮毂结构的优化设计239

125小结241

13离心机与压缩机的优化设计243

131概述243

132卧螺离心机转鼓的优化设计243

133旋转旋流离心机的优化设计247

134叶片偏心旋叶式压缩机的优化设计253

135压缩机动静涡旋盘的优化设计258

136小结263

参考文献265

《化工机械优化设计》扼要地介绍了最优化技术的基本原理和方法，力图从工程应用的角度出发，注意优’化设计概念的解释和方法的介绍，尽量避免繁杂的理论论证和数学推演，并给出相应的例题和习题。分析和讨论了化工机械优化设计的特点，并列举了其中一些典型的化工机器（如旋转旋流离心机、热管废热溴化锂制冷机和叶片偏心旋叶式压缩机等）、化工流体机械（如风机、圆弧摆线齿轮油泵和内啮合摆线齿轮泵等）和化工设备（如压力容器、管道、塔设备和换热器等）等优化设计的实例，系统地反映了最优化技术在化工机械设计中研究和应用的成果。

《化工机械》的办刊宗旨为紧密围绕化机行业及相关领域的科技发展规划和技术政策，及时报道化工机械的技术成果、适用技术、双革经验、科技信息和发展趋势，为促进化工装备及其他相关装备的发展而充分地发挥作用

《化工机械》系天华化工机械及自动化研究设计院（原化工部化工机械研究院）主办的化工机械行业性技术期刊，向国内外公开发行。

《化工机械》这几年在国内的影响在不断扩大，在化工界、期刊界都有较好的声誉。从1988年开始，《化工机械》被列为中国科技论文统计源期刊，迄今已连续16年保持这个荣誉，2004年又入选中国科技核心期刊（科技部）。在由国家科技部牵头建设的《中国科学技术期刊文摘数据库（英文版）》（CSTA）中，《化工机械》系入选期刊之一。“中国学术期刊全文光盘及数据库”是我国期刊文献资源和评价数据权威性建设的重要内容，其中包括《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国科学引文数据库》、《中国人文社会科学引文数据库》等。同时，也是中国国家知识基础设施工程CNKI(China National Knowledge Infrastructure)的主体工程，均收录《化工机械》。另外，在我国重要的大型中文检索期刊中，《中国化学化工文摘》和《中国机械工程文摘》也收录《化工机械》杂志。

《化工机械》是技术类期刊，它以报道适用技术的稿件为主。考虑到今后一个时期，化机行业要把化工单元设备和专用设备的开发作为主攻方向，因此《化工机械》的报道重点是：1.有关化工装备生产和科研范围内的新产品、新工艺、新设备、新材料的研究开发，老厂的革新、改造、挖潜和加快工业化进程等方面的科技成果，以及节约能源、环境保护、综合利用、安全生产等方面的先进技术和先进经验；2.结合国内化工装备发展的需要，有针对性地报道国外化工装备的生产水平、技术水平、科研动态和发展趋势，介绍在我国化工装备生产和科研中的适用技术；3.引进化工装备的消化吸收及国产化；4.对当前化工装备生产和科研有指导意义的和对今后发展有重要作用的基础理论。为此，《化工机械》开辟了如下栏目，即试验研究、设计计算、制造工艺、应用技术、检验分析、经验交流、专题述评、技术讲座、国内专利文摘、科技动态和国际会议报道。