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cpwpeng

金蟲 (小有名氣)

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專業(yè): 化學(xué)反應(yīng)工程

[求助] 高等反應(yīng)工程教程例題與習(xí)題例1-2matlab程序已有1人參與

function ChemEqui2
%最小自由能法計(jì)算甲烷水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)平衡組成
% format long
%x(1):CH4物質(zhì)的量；x(2):H2O物質(zhì)的量；x(3):CO物質(zhì)的量；x(4):CO2物質(zhì)的量；
%x(5):H2物質(zhì)的量；x(6):拉格朗日乘子1;x(7):拉格朗日乘子2；x(8):拉格朗日乘子3
x0=[0.10,0.7,1.2,0.3,6,5000,1500,180000];
% op=optimset('MaxFunEvals',100000);
x=fsolve(@equi2,x0);

function f=equi2(x)
f1=19.3*1000+8314*log(x(1)/(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)))+x(6)+4*x(7);
f2= -192.6*1000+8314*log(x(2)/(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)))+2*x(7)+x(8);
f3=-200.6*1000+8314*log(x(3)/(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)))+x(6)+x(8);
f4=-395.9*1000+8314*log(x(4)/(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)))+x(6)+2*x(8);
f5=8314*log(x(5)/(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)))+2*x(7);
f6=x(1)+x(3)+x(4)-2;
f7=4*x(1)+2*x(2)+2*x(5)-14;
f8=x(3)+2*x(4)+x(2)-3;
f=[f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8];

按照教程上的算法，運(yùn)行得到如下
fsolve stopped because the relative size of the current step is less than the
default value of the step size tolerance squared and the vector of function values
is near zero as measured by the default value of the function tolerance.
這個是初始值設(shè)置的問題還是求不出解？

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1樓 2017-09-19 13:55:06

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tju1994820

銅蟲 (初入文壇)

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專業(yè): 化學(xué)反應(yīng)工程

【答案】應(yīng)助回帖

★
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
jjdg: 金幣+1, 感謝參與 2017-09-21 22:07:46

我在matlab 2017里運(yùn)行了上述的程序，沒有問題，完全有解，而且求解出來的結(jié)果也合理。有一個警告是因?yàn)樽詈笠徊降牟襟E很小，程序懷疑可能函數(shù)在零點(diǎn)處有突變。不過從最后一步函數(shù)的值來看，最后結(jié)果為[-4.54747350886464e-12 0 0 5.82076609134674e-11 -1.36424205265939e-12 0 0 4.44089209850063e-16]，很接近于零。另外求出來的解也有物理意義。

你的matlab是哪個版本？在大概2007版之后，函數(shù)function就可以直接在matlab腳本script文件中定義。而高等反應(yīng)工程中matlab代碼是老版本，所以編寫的代碼都是以大的函數(shù)function寫成的。此時函數(shù)文件既不能調(diào)用workspace里的變量，生成的變量也在函數(shù)返回時自動清除。要查看運(yùn)行解的結(jié)果可以把代碼改成如下（那個書上所有的源碼都可以那么改）：
%最小自由能法計(jì)算甲烷水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)平衡組成
% format long
%x(1):CH4物質(zhì)的量；x(2):H2O物質(zhì)的量；x(3):CO物質(zhì)的量；x(4):CO2物質(zhì)的量；
%x(5):H2物質(zhì)的量；x(6):拉格朗日乘子1;x(7):拉格朗日乘子2；x(8):拉格朗日乘子3
x0=[0.10,0.7,1.2,0.3,6,5000,1500,180000];
% op=optimset('MaxFunEvals',100000);
x=fsolve(@equi2,x0);

function f=equi2(x)
f1=19.3*1000+8314*log(x(1)/(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)))+x(6)+4*x(7);
f2= -192.6*1000+8314*log(x(2)/(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)))+2*x(7)+x(8);
f3=-200.6*1000+8314*log(x(3)/(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)))+x(6)+x(8);
f4=-395.9*1000+8314*log(x(4)/(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)))+x(6)+2*x(8);
f5=8314*log(x(5)/(x(1)+x(2)+x(3)+x(4)+x(5)))+2*x(7);
f6=x(1)+x(3)+x(4)-2;
f7=4*x(1)+2*x(2)+2*x(5)-14;
f8=x(3)+2*x(4)+x(2)-3;
f=[f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8];
end

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回復(fù)此樓

2樓2017-09-21 16:53:05

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