关键词:
流体
数据库
化学平衡
物性数据
人工鱼群算法
摘要:
在化工、材料、冶金、能源等领域中,人们常常会利用流体物性数据来进行化工设计、流程模拟、科学研究、工艺技术开发等工作。一方面,对于常见的流体物性数据,工程技术人员需要通过查阅大量文献资料来获取物性数据。而另一方面,对于不常见的物质物性数据,则需要通过复杂繁琐的物性计算公式计算来获取。这些都极大的降低了工作效率。随着计算机和互联网技术的快速发展,Web技术已经广泛应用到工业、科技、农业、商业等各个领域。利用Web技术和数据库技术来开发基于Web的流体物性数据库系统,能够有效地对物性数据和物性计算公式的统一管理,提高了相关工程人员的工作效率。由于Web技术具有实时性、跨平台性、共享性的特点,因此,Web流体物性数据库系统在部署配置和用户体验上也有着很好的表现。同时,在物性数据的表现形式方面,不仅能够提供常见温度和压力下的物性数据,而且还能够利用系统内置的物性公式,有效的计算其它条件下的物性数据。所以,研究和建立基于Web的流体物性数据库系统,具有重要的理论意义和实际应用价值。本文论述了利用Java语言、Mysql数据库、JBoss服务器软件以及Dorado7中间件开发基于Web的流体物性数据库系统。提出了将系统设计为流体物质数据库、流体物性计算系统、数据库管理系统、复杂体系化学平衡计算模块、数据校验系统和数据库帮助系统六大子模块。分析了业务需求,设计了系统的表结构,确定了物性数据的内容、格式、单位实现了物性数据存储的功能。同时,通过Java代码编写了用于物性计算的计算模型并内置到系统当中。在复杂体系化学平衡计算模块研究和开发当中,本文分析和对比了几种常见G值法的计算方式:模拟退火算法、遗传算法以及蚁群算法,得出这些算法都存在着一些不足。提出了利用人工鱼群算法计算复杂体系化学平衡。人工鱼群算法相比其它算法,具有易实现、通用性强和利于实现网络化等优势。为了进一步提高人工鱼群算法的计算性能。通过分析和研究,在算法中引入了衰减因子和高斯算子。最终,将实例计算的结果与文献数据对比,得出:利用人工鱼群算法计算复杂体系化学平衡具有一定的可靠性。通过对流体物质数据库、复杂体系化学平衡计算模块、流体物性计算系统等模块的研究,基于Web的流体物性数据已经基本建立出来,完成了基本的物性数据检索和计算功能,这也为今后的流体物性数据库的扩展提供了理论基础。