کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4763927 1423251 2017 45 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimal control of univariate and multivariate population balance systems involving external fines removal
ترجمه فارسی عنوان
کنترل مطلوب سیستم های توزیع نامتقارن و چند متغیره با حذف جریمه خارجی
کلمات کلیدی
کنترل بهینه، جریمه نقدی، روش لحظات، سیستم های توازن جمعیتی، کریستالیزاسیون دسته ای،
ترجمه چکیده
ما یک الگوریتم برای کنترل بهینه از سیستم های تعادل یک متغیر و چند متغیره ارائه می دهیم که توسط یک کلاس از معادله دیفرانسیل با مشتقات خطی مرتبه اول از نوع هیپربولیک که شامل رشد ذرات وابسته به اندازه و فیلترینگ است کنترل می شود. به طور خاص، ما بررسی تاثیر فیلتر بر نتایج کنترل مطلوب. برای این منظور ما یک روش چندجمله ای از لحاظ اخیر به کار می بریم و یک طرح بهینه سازی سریع تر بر اساس شیب استاندارد برای حل مسائل مربوط به فرآیند پخته شدن با حذف جریمه خارجی. ارزیابی های عددی برای مطالعات موردی مختلف برای به حداقل رساندن توده هسته های رشد شده در زمینه شکل دادن به شکل کریستال، اثربخشی انحلال جفت ها را نشان می دهد. ما همچنین صحت روش پیشنهادی لحظات را با استفاده از یک روش سنجش شبکه عددی متحرک به عنوان یک مرجع معتبر ارزیابی می کنیم. نتایج ما برای کنترل طیف گسترده ای از سیستم های توازن جمعیت در کاربردهای مختلف مانند دارو، مهندسی شیمی، مهندسی شکل ذرات مورد توجه است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
چکیده انگلیسی
We propose an algorithm for optimal control of univariate and multivariate population balance systems governed by a class of first-order linear partial differential equation of hyperbolic type involving size dependent particle growth and filtering. In particular, we investigate the impact of filtering on the optimal control outcomes. To this end, we apply a recently developed polynomial method of moments and a standard steepest descent gradient-based optimization scheme to batch crystallization benchmark problems involving external fines removal. Numerical evaluations for various case-studies aiming at minimizing the mass of grown nuclei in the context of crystal shape manipulation demonstrate the effectiveness of fines dissolution. We also validate the accuracy of the proposed method of moments by utilizing a known numerical moving grid discretization method as a reference. Our results are of interest for the control of a wide range of population balance systems in various applications such as pharmaceutics, chemical engineering, particle shape engineering.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemical Engineering Science - Volume 168, 31 August 2017, Pages 101-123
نویسندگان
, , , ,