γ-氨基丁酸分批发酵动力学的研究

对短乳杆菌产γ-氨基丁酸(GABA)的分批发酵动力学进行了研究。基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程分别建立了菌体生长、产物合成及底物(葡萄糖、L-谷氨酸钠)消耗的动力学模型,并利用1stopt软件对模型参数进行非线性曲线拟合。对实验值与模型值进行了验证比较,结果该组模型能较好的拟合发酵过程。进一步用该模型对发酵过程进行分析。

聚-ε-赖氨酸生产菌分批发酵动力学模型

对白色链霉菌(Streptomyces albus 202)产聚-ε-赖氨酸(Poly-ε-Lysine,ε-PL)的动力学进行了研究。根据Logistic和Luedek-ing-Piret模型方程分别建立了Streptomyces albus 202菌体生长、产物形成和基质消耗的数学模型,并利用1stOpt软件对模型参数进行非线性曲线拟合。结果发现计算值与实验值有良好的拟合性,菌体生长、产物形成和底物消耗模型的拟合度分别为0.996、0.990、0.996。结果说明所建立动力学能较好地反映ε-PL分批发酵过程。

基于1stOpt软件的树高测量模型

在内蒙古旺业甸林场选取181棵落叶松,分别对树高、胸径进行精确测定。利用1stOpt优化分析软件平台的Levenberg-Marquarat+通用全局优化算法(LM-UGO)和SPSS软件的普通最小二乘法分别对所测数据进行拟合,引入确定系数(R2)、估计值的标准差(SEE)等作为评价指标。结果显示:LM-UGO方法的拟合结果优于传统使用SPSS的拟合结果,经F检验,FLM-UGO>FSPSS最小二乘法>F0.05(1,179),且R2>0.9,变动系数CV<50%,相对误差TRE、平均相对误差MSE值均控制在(-3%,3%)范围内,满足评价指标的值域要求以及林业调查技术的相关规定。

Theis井函数计算方法及井模型参数优化计算研究

归纳总结了Theis井模型中井函数的不同数值计算方法,探讨、分析和比较了各方法的利弊、优缺点及对模型最终参数计算的影响,提出了新的简易计算方法;以经典实际案例为对象,对比研究了优化软件平台在Thies井模型参数计算中的实际应用效果;计算结果表明:(1)Thies井模型参数估算应慎用广为采纳的级数展开井函数计算方式;(2)1st Opt通用优化计算平台可很好处理Theis井模型参数优化计算问题,并可广泛用于其它水文模型参数求解。

蓝色犁头霉深层发酵产壳低聚糖生长动力学研究

目的:研究蓝色犁头霉产壳低聚糖分批发酵动力学的模型。方法:在10L发酵罐中,将蓝色犁头霉分批发酵培养,对蓝色犁头霉菌丝体生长、产物形成和基质消耗的实验数据进行分析,根据Logistic和Luedeking-Piret方程分别建立蓝色犁头霉发酵过程菌体生长、壳低聚糖生成和基质消耗的动力学数学模型,并利用1stOpt软件对模型参数进行非线性曲线拟合。结果:研究得到了菌体生长、产物合成及基质消耗的动力学模型及参数,模型的拟合度分别为0.994、0.986、0.992。结论:研究表明蓝色犁头霉多糖合成和菌体生长呈生长偶联型,模型计算值与实验值有良好的拟合性,模型准确度较高。

基于1stOpt的管壳式换热器优化设计

管壳式换热器工作性能效率受本身结构和众多操作因素的影响,以年总费用为目标函数建立的优化设计数学模型具有强的非线性,并进一步应用1stOpt软件平台的优化算法进行过程优化计算.结果表明,1stOpt优化系统平台软件能为过程模型优化计算提供高效方案,该模型及优化算法符合工程实际、适用面广,能较好实现管壳式换热器的优化设计,为企业节约生产和设计成本.

化工原理摩擦系数教学的新探索

以化工原理摩擦系数的计算为例,讨论了Excel和1stOpt软件在化工原理计算中的应用。通过使用1stOpt和Excel软件,有效提高了学生处理化工数据的技巧,极大简化了学生处理数据的过程。新教学的探索不仅丰富了课堂教学的内容和形式,而且提高了学生的实验兴趣和效果。

化工原理干燥教学的新探索

以化工原理干燥的计算为例,讨论了Excel和1stOpt软件在化工原理计算中的应用。通过使用1stOpt和Excel软件,不但极大简化了学生处理数据的过程,而且克服了试差法繁琐的缺点。Excel和1stOpt软件可以提高学生的数据处理水平,具有一定的推广价值。

基于1stOpt三级齿轮减速器优化设计

传统齿轮减速器在优化设计过程中,需要赋予初始值,优化的结果与初始值关系很大。本文采用了1st Opt(First Optimization)软件的通用全局优化算法,分析了三级圆柱齿轮减速器的设计变量,并对其约束条件进行数学建模。利用1st Opt(First Optimization)软件编程,解决了减速器优化设计需要赋予初始值的问题。结果表明,1st Opt的优化设计比传功优化设计有优势,为我们的设计提供了重要的理论数据,且效率高、周期短。

基于1stOpt软件的威布尔溶出曲线拟合方法研究

目的:利用1stOpt软件实现威布尔溶出曲线拟合,提供一种新的可获得溶出曲线参数的方法。方法:以通脉丸中芍药苷的溶出数据作为研究对象,利用1stOpt软件中麦夸特法+通用全局优化(LM-UGO)法来实现威布尔溶出曲线拟合,并与Matlab软件中的非线性最小二乘(NLLS)法及遗传算法拟合结果进行比较。结果:LM-UGO、NLLS和遗传算法拟合得到的威布尔溶出曲线参数无显著性差异(P>0.05),而溶出参数的校正均方差分别为0.00990、0.01212、0.01003,以LM-UGO法值最小。结论:1stOpt软件具有操作简单、拟合快速而准确、收敛速度快等优点,是威布尔溶出曲线拟合及参数估算的有力工具。