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申请/专利权人：杭州电子科技大学

摘要：本发明公开了一种工业浓盐水反渗透模型参数整定装置及方法，本发明通过建立模拟计算模块和参数整定模块的反渗透系统模型，以任意工况作为标准设计模块和模拟仿真模块的输入，并将得到的结果传送至比较模块，判断是否需要进行参数整定；将参数整定的结果传送至模拟计算模块，进行再次模拟计算、比较、参数整定，直到找到参数整定的最优解；模拟计算模块读取经转换模块转换的传感器模块、数据采集模块采集的数据，得到实际工况下得模拟计算结果。本发明通过比较反渗透膜组件的标准设计软件输出的数据和模型模拟计算的数据，对该反渗透系统的模型参数进行整定，最后对参数进行优化求解得到最优的估计值，从而准确的模拟反渗透系统的运行情况。

主权项：1.基于反渗透机理模型的参数整定装置，其特征在于：包括传感器模块、数据采集模块、转换模块、标准设计模块、模拟计算模块、比较模块、参数整定模块、显示模块；传感器模块包括流量传感器、电导测试仪、压力传感器、温度传感器和pH计；数据采集模块用于采集传感器模块获得进料水的流量、电导率、压力、温度以及pH值；转换模块用于将数据采集模块采集到的进料流量、压力、温度以及pH值，进行单位换算，然后把电导率转换为盐水浓度，并将数据保存等待模拟计算模块的读取指令；标准设计模块为反渗透膜元件对应的仿真软件，将任意合适工况作为输入，输出仿真结果：渗透水流量Qbmeas、渗透水浓度Cbmeas以及膜通道内的渗透压Pdmeas；将仿真结果传输到比较模块和显示模块；模拟计算模块以与标准设计模块相同的工况作为输入，调用反渗透系统模型以及系统的非线性求解器进行模拟计算得到：渗透水流量Qbcalc、渗透水浓度Cbcalc以及膜通道内的渗透压Pdcalc，同时将计算结果传输到比较模块和显示模块，等待读取转换模块数据的指令；比较模块主要的将标准设计模块和模拟计算模块得到的数据进行对比，判断是否需要继续进行参数整定，如果需要继续，将接收到的数据传送至参数整定模块，如果不需要则直接显示输出；参数整定模块把标准设计模块得到的渗透水流量Qbmeas、渗透水浓度Cbmeas以及膜通道内的渗透压Pdmeas和模拟计算模块得到的渗透水流量Qbcalc、渗透水浓度Cbcalc以及膜通道内的渗透压Pdcalc作为输入，调用系统的非线性求解器进行优化求解，对模型参数进行整定，通过优化求解将得到的估计值传送至模拟计算模块，再次计算模型的模拟值，在经过比较模块达到参数整定模块，直到找到最优的参数估计值，最后将得到的最优估计值传送至显示模块显示；所述的参数整定单元对反渗透膜对溶剂的运输参数Aw、反渗透膜对溶质的运输参数Bs以及经验参数Kλ进行参数整定，参数整定单元接收模拟计算模块和标准设计模块所需要对比的值，通过参数整定求得最优的估计值；其具体步骤如下：对参数进行灵敏度分析，参数灵敏度是指模型中参数变化对模型输出的影响程度大小，参数x的灵敏度其中，yi表示误差函数，yicalc表示模拟计算模块的计算值，yimeas表示标准设计模块的仿真值，ωi表示权重；针对本发明，模拟计算模块的参数：渗透水流量Qbcalc、渗透水浓度Cbcalc以及膜通道内的渗透压Pdcalc的灵敏度分别为选取灵敏度指标大于阈值的参数进行估计；确定参数估计优化的目标函数其中，yicalc表示模拟计算模块的计算值，yimeas表示标准设计模块的仿真值，ωi表示权重；通过优化求解的目标函数，联合反渗透系统模型，调用参数整定模块的求解器，求解最优的估计值。

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