GRU反应器模型

百倍加速高精度预测

用循环神经网络替代严格机理模拟,在覆盖多种轻烃原料和工况的训练数据上微调后,能够同时高精度输出裂解产物产率和沿程温压分布,预测速度提升两个数量级。

Shiyi, Tang · Duan, Zhaoyang · 田洲 · 杜文莉 · Feng, Qian

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

关键产物产率平均绝对误差
0.04 wt%
过程气压力平均绝对误差
238.80 Pa
过程气温度平均绝对误差
0.44 K
预测时间加速比
100

技术优势

百倍提速

相比运行一次Coilsim1D单次裂解反应模拟,模型预测时间缩短约两个数量级,使实时计算成为可能。

多目标高精度预测

对关键产物产率、过程气压力和温度的平均MAE分别约0.04 wt%、238.80 Pa和0.44 K,达到与机理模型相当的水平。

宽工况泛化

训练数据覆盖全面的轻烃原料组成和反应条件范围,保证模型在不同裂解原料和操作条件下均能准确预测。

损失函数自动寻优

使用PSO算法自动优化自定义损失函数中的权重系数,提升模型预测精度。

应用场景