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feng198800

金蟲 (正式寫手)

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[交流] 動(dòng)力學(xué)參數(shù)擬合

CO變換反應(yīng)，CO+H2O=CO2+H2，用固定床管式積分反應(yīng)器，要擬合動(dòng)力學(xué)方程中的參數(shù)！動(dòng)力學(xué)方程如下圖。轉(zhuǎn)化后的東西學(xué)方程為dy/dw=-22.4./v*k(1)*exp(-k(2)/R.*T).*yco^k(3).*(yh2oin-(ycoin-yco))^k(4).*(yco2in+(ycoin-yco))^k(5).*(yh2in+(ycoin-yco))^k(6).*(1-β)，其中β是逆反應(yīng)程度，要擬合指前因子、反應(yīng)活化能和四個(gè)反應(yīng)級(jí)數(shù)（k1~k6）。整理后的數(shù)據(jù)是已知反應(yīng)器進(jìn)口一氧化碳、二氧化碳、氫氣、水蒸氣的濕基組成和反應(yīng)器出口一氧化碳濕基組成，主要是一個(gè)微分方程dy/dw=f(y),其中f(y)中含有要擬合的6個(gè)參數(shù)，涉及到微分方程的初值問題和最小二乘法問題。自己編了一個(gè)m文件，可是運(yùn)行不了，糾結(jié)好長(zhǎng)時(shí)間也沒有發(fā)現(xiàn)問題，想大家?guī)臀铱匆幌�！代碼如下
function kinetics
clear all
clc
global t T R kp ycoin yh2oin yco2in yh2in v
t=[448.69 449.03 450.18 450.71 450.47 430.01 430.31 430.03 430.17 427.29 410.13 410.08 410.37 410.00 409.96 390.00 390.00 389.99 390.00 390.00];%反應(yīng)溫度
T=t+273.15;%絕對(duì)溫度K
R=8.314;%氣體常數(shù)
kp=exp(4575./T-4.33);%平衡常數(shù)
ycoin=[0.09865 0.13296 0.18299 0.23883 0.13809 0.13918 0.15477 0.14327 0.16374 0.13077 0.10624 0.11253 0.19904 0.20900 0.19895 0.12235 0.17431 0.14712 0.18064 0.16864];%進(jìn)口CO含量
yh2oin=[0.52349 0.45073 0.39759 0.33124 0.45811 0.30844 0.39573 0.51067 0.54215 0.32203 0.48650 0.54179 0.32176 0.42416 0.32176 0.41059 0.32107 0.50444 0.48270 0.31474];%進(jìn)口H2O含量
yco2in=[0.09440 0.08103 0.07302 0.05747 0.09028 0.11332 0.11931 0.04328 0.05115 0.10654 0.06181 0.03400 0.13821 0.09236 0.13688 0.04807 0.07740 0.07265 0.09696 0.08260];%進(jìn)口CO2含量
yh2in=[0.09363 0.14281 0.17864 0.22005 0.13013 0.20040 0.20556 0.10088 0.10997 0.20593 0.17479 0.13200 0.16644 0.09602 0.17151 0.14214 0.13702 0.18113 0.16127 0.13905];%進(jìn)口H2含量
v=[21.3952 18.2224 15.0234 13.5257 19.5599 14.5256 18.8683 19.0081 20.6600 16.2300 18.4185 20.6734 13.9253 15.8444 13.9233 16.3679 13.9538 20.7244 17.0155 14.2337];%總原料流量
ycoout=[0.07304 0.08526 0.12500 0.16207 0.08445 0.10695 0.13233 0.10264 0.11417 0.09878 0.09192 0.08657 0.17122 0.17377 0.17204 0.10501 0.14913 0.13370 0.15282 0.14068];%出口CO含量
k0=[3.5e5 8.4e4 0.9 0.6 -0.5 -0.04]; % k(指前因子、活化能、反應(yīng)級(jí)數(shù))初始向量
lb=[1e5 3e4 0 0 -1 -0.1];
ub=[1e6 1.5e5 1 1 0.5 0.5];% k上下限

% 使用函數(shù)lsqnonlin()進(jìn)行參數(shù)估計(jì)
[k,resnorm,residual,exitflag]=lsqnonlin(@ObjFunc,k0,lb,ub,[],ycoin,ycoout);

% ------------------------------------------------------------------
function f=ObjFunc(k,ycoin,ycoout)    % 目標(biāo)函數(shù)
wspan=[0 0.6091];       % 即催化劑裝填量/g
ycow=zeros(1,length(ycoout));
[w yco] =ode45(@Euqations,wspan,ycoin,[],k);%4,5階龍格庫(kù)塔法求解

ycow=yco(length(yco));%出口CO含量

f=ycoout-ycow;

% --------此方程定義微分方程等號(hào)右端項(xiàng)
function dydw=Euqations(w,yco,k)       % w催化劑質(zhì)量
global T R kp ycoin yh2oin yco2in yh2in v
dydw=-22.4./v*k(1)*exp(-k(2)/R.*T).*yco^k(3).*(yh2oin-(ycoin-yco))^k(4).*(yco2in+(ycoin-yco))^k(5).*(yh2in+(ycoin-yco))^k(6).*(1-(yco2in-(ycoin-yco).*yh2in-(ycoin-yco))./(kp.*yco.*yh2oin-(ycoin-yco)));% 反應(yīng)速率

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1樓 2012-06-01 08:58:25

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dingd

鐵桿木蟲 (職業(yè)作家)

★
feng198800(金幣+2): 謝謝參與

送鮮花一朵

微分方程擬合這類問題試試1stOpt，應(yīng)該是最簡(jiǎn)單好用的了。

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9樓2012-06-01 12:01:47

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csgt0

榮譽(yù)版主 (著名寫手)

.*,.^不完全，行向量和列向量不分，請(qǐng)檢查公式。

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回復(fù)此樓

8樓2012-06-01 10:18:18

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feng198800

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引用回帖:

8樓: Originally posted by csgt0 at 2012-06-01 10:18:18
.*,.^不完全，行向量和列向量不分，請(qǐng)檢查公式。

你好，.*,.^不完全——可是公式中有的不是矩陣相乘處，可以不用點(diǎn)乘除的。請(qǐng)問您說的行向量和列向量不分指的是？？謝謝了

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回復(fù)此樓

11樓2012-06-01 14:47:56

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csgt0

榮譽(yù)版主 (著名寫手)

★ ★
cenwanglai: 金幣+2, 公式輸入辛苦了~ 2012-06-02 09:45:35

引用回帖:

11樓: Originally posted by feng198800 at 2012-06-01 14:47:56
你好，.*,.^不完全——可是公式中有的不是矩陣相乘處，可以不用點(diǎn)乘除的。請(qǐng)問您說的行向量和列向量不分指的是？？謝謝了...

dydw=-22.4./v*k(1)*exp(-k(2)/R.*T).*yco^k(3).*(yh2oin-(ycoin-yco))^k(4).*(yco2in+(ycoin-yco))^k(5).*(yh2in+(ycoin-yco))^k(6).*(1-(yco2in-(ycoin-yco).*yh2in-(ycoin-yco))./(kp.*yco.*yh2oin-(ycoin-yco)));% 反應(yīng)速率

比如：yco^k(3)得用點(diǎn)的吧
ycoin和yco就一個(gè)橫一個(gè)豎

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12樓2012-06-01 15:25:45

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