view in publisher's site

Kriging-assisted constrained optimization of single-mixed refrigerant natural gas liquefaction process

Highlights•The single-mixed refrigerant natural gas liquefaction process design is investigated.•Kriging-assisted framework is proposed to black-box constrained optimization problems.•Nelder-Mead local search is used to the penalized simulation at promising candidates.•Kriging model approximates the simulation inexpensive and efficiently to optimization.•Optimization results of net work consumption surpass previous ones by 3.36 and 5.32%.AbstractThis paper presents a surrogate-assisted framework to solve constrained black-box optimization problems, which is applied to the optimal single-mixed refrigerant natural gas liquefaction processes design. This approach uses kriging models as cheap-to-evaluate, reliable surrogates of the process-simulator-dependent black-box functions of the optimization problem. From kriging prediction and estimated error, the probability of feasible improvement acquisition function is derived and optimized to search forfeasible and improving candidates to perform local search in the penalized simulation. The kriging-assisted global search scheme is efficient to find promising candidates for local refinement, and it improves previous results that used only local optimization by 3.36 and 5.32%. The surrogate model reduces the time to evaluate the functions from 0.9933 ± 0.0815 to 3.515e-4 ± 8.353e-5 s. The kriging approximation mean squared errors assessed in a k-fold cross-validation is 7.271e-7 ± 1.297e-7 for the objective function and 0.3099 ± 0.0856 for the constraint.

بهینه‌سازی مقید به کمک کریگینگ فرآیند میعان گاز طبیعی مبرد منفرد

نکات برجسته * طراحی فرآیند مایع سازی گاز طبیعی مبرد منفرد مورد بررسی قرار گرفته‌است. * چارچوب کریگینگ برای مسائل بهینه‌سازی محدود جعبه سیاه پیشنهاد شده‌است. * جستجوی محلی Nold - Mead برای شبیه‌سازی مجازات شده در نامزدهای امیدوار کننده استفاده می‌شود. * مدل کریجینگ شبیه‌سازی را به صورت ارزان و موثر برای بهینه‌سازی تقریب می‌زند. * نتایج بهینه‌سازی مصرف خالص کار از نتایج قبلی به ترتیب ۳.۳۶ و ۵.۳۲ درصد پیشی گرفته‌است. چکیده این مقاله یک چارچوب به کمک جایگزین برای حل مسائل بهینه‌سازی جعبه سیاه محدود ارائه می‌دهد، که برای طراحی بهینه فرایندهای میعان گاز طبیعی مبرد و مبرد به کار می‌رود. این رویکرد از مدل‌های کریجینگ به عنوان جایگزین‌های قابل‌اطمینان و ارزان توابع جعبه سیاه وابسته به شبیه‌ساز فرآیند مساله بهینه‌سازی استفاده می‌کند. از پیش‌بینی کریجینگ و خطای تخمین زده‌شده، احتمال تابع اکتساب بهبود امکان پذیر استخراج و برای جستجوی امکان پذیر و بهبود داوطلبان برای انجام جستجوی محلی در شبیه‌سازی جریان‌دار بهینه‌سازی شده‌است. طرح جستجوی جهانی به کمک کریجینگ برای یافتن نامزدهای امیدوار کننده برای اصلاح محلی کارآمد است و نتایج قبلی را بهبود می‌بخشد که تنها از بهینه‌سازی محلی به میزان ۳.۳۶ و ۵.۳۲ درصد استفاده می‌کند. مدل جانشین زمان ارزیابی توابع را از ۰.۹۹۳۳ ± ۰.۰۸۱۵ به ۳.۵۱۵ ± ۸.۳۵۳ e - ۵ s کاهش می‌دهد. تخمین کریجینگ میانگین مربع خطا که در اعتبارسنجی متقابل k تایی ارزیابی می‌شود برای تابع هدف ۷.۲۷۱ e - ۷ ± ۱.۲۹۷ e - ۷ و برای قید ۰.۳۰۹۹ ± ۰.۰۸۵۶ است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله Applied Mathematics
  • ترجمه مقاله Applied Mathematics
  • مقاله ریاضیات کاربردی
  • ترجمه مقاله ریاضیات کاربردی
  • مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • ترجمه مقاله Industrial and Manufacturing Engineering
  • مقاله مهندسی صنایع و ساخت
  • ترجمه مقاله مهندسی صنایع و ساخت
  • مقاله General Chemistry
  • ترجمه مقاله General Chemistry
  • مقاله شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله شیمی عمومی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.