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摘要：本发明提供一种基于约束灰色预测演化算法的相平衡计算方法，包括：采集NVT闪蒸计算的数据集；以总亥姆霍兹自由能为目标函数，其中一相的摩尔向量和体积为决策变量，构建NVT闪蒸计算的数学模型，并定义NVT闪蒸计算的数学模型的约束条件；设置约束灰色预测演化算法的参数，基于约束灰色预测演化算法对NVT闪蒸计算的数学模型进行迭代求解，获取达到相平衡时的相图，以及随着迭代次数增加，总亥姆霍兹自由能收敛图。本发明将NVT问题中的约束条件添加到GPE的原始操作步骤中，提出了一种基于约束灰色预测演化算法CGPE的NVT闪蒸计算方法，克服了目前已有方法都高度依赖相稳定分析提供的初始值，对初始值敏感的缺点。

主权项：1.一种基于约束灰色预测演化算法的相平衡计算方法，其特征在于，包括：采集NVT闪蒸计算的数据集，所述数据集为纯物质和混合物；以总亥姆霍兹自由能为目标函数，其中一相的摩尔向量和体积为决策变量，构建NVT闪蒸计算的数学模型，并定义NVT闪蒸计算的数学模型的约束条件；设置约束灰色预测演化算法的参数，基于约束灰色预测演化算法对NVT闪蒸计算的数学模型进行迭代求解，获取达到相平衡时的相图，以及随着迭代次数的增加，得到总亥姆霍兹自由能收敛图，所述相图包括在不同的总摩尔密度下，两相的摩尔分数、相摩尔密度、饱和度和压力；所述以总亥姆霍兹自由能为目标函数，其中一相的摩尔向量和体积为决策变量，构建NVT闪蒸计算的数学模型，并定义NVT闪蒸计算的数学模型的约束条件，包括：对于包含M个组分的混合物系统，如果混合物系统在给定条件下不稳定，则会分裂为气液两相，M≥1；设nk和Nk为第k个组分的摩尔密度和摩尔数，k＝1,2,...,M，摩尔密度向量和摩尔向量表示为n＝[n1,n2,…,nM]T和N＝[N1,N2,…,NM]T，给定物质的总摩尔数记为S,总亥姆霍兹自由能用H表示，设fn为均匀流体的亥姆霍兹自由能密度，NVT闪蒸计算的总体积Vtotal、总摩尔Ntotal和温度T都是恒定不变的；G和L分别表示气相和液相；对于一个两相系统来说，气相和液相的体积分别表示为VG和VL,气相和液相的摩尔分别表示为NG和NL，气相和液相的摩尔密度分别表示为nL和nG；定义NVT闪蒸计算的数学模型的两个约束条件，其中，约束条件1：NVT闪蒸计算中需要满足如下的有关摩尔和体积的约束：VG+VL＝VtotalNG+NL＝NtotalVG≥0，VL≥0，NG≥0，NL≥0以气相的摩尔NG和体积VG为决策变量，则需满足决策变量在可行域内取值，即和VG∈[0,Vtotal]；基于对亥姆霍兹自由能、化学势和压力的正确定义，定义约束条件2，并采用外点法即惩罚函数法处理约束条件2，其中，约束条件2为： 其中，参数bk可以由通用气体常数R,临界温度Tck，和临界压力Pck计算得到： 以下化学势和压力的相对误差需要达到收敛标准： NVT闪蒸计算的数学模型为： 所述基于约束灰色预测演化算法对NVT闪蒸计算的数学模型进行迭代求解，获取达到相平衡时的相图，以及随着迭代次数增加，得到总亥姆霍兹自由能收敛图，包括：51，在摩尔和体积的可行区域内，随机生成前三代种群，对前三代种群中的每一个个体均进行约束条件2的处理，对满足约束条件2的个体计算目标函数值H；52，从三代连续的种群中随机选择三个个体作为选择的一组个体，其中，从每一代种群中随机选择一个个体，基于随机选择的一组个体，生成一个试验个体，根据随机选择的多组个体，生成试验种群；53，对试验种群中的每一个个体均进行约束条件2的处理，对满足约束条件2的试验个体计算目标函数值H；54，通过比较目标个体和试验个体的目标函数值H，选择较优的个体进入下一代；55，判断当前迭代次数t是否小于最大迭代次数tmax，若是，则t＝t+1，则执行52，若否，则计算压力和化学势能的相对误差，并判断压力和化学势能的相对误差是否收敛标准，若是，则输出全局最优值，若否，则tmax＝tmax+λ，执行51。

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